高考物理 波粒二象性

考点二
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答案 (1)4.0×1012 9.6×10-20 J (2)0.66 μm 解析 (1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极 每秒钟发射的光电子的个数
光电子的最大初动能为
Ekm=eUc=1.6×10-19 C×0.6 V=9.6×10-20 J。 (2)设阴极材料的极限波长为λc,根据爱因斯坦光电效应方程
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大,与入射光的光强无关,故E项正确。
考点一
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1.关于光电效应,下列说法正确的是 ( A )
A.极限频率越大的金属材料,其逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应 C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小 D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多 答案 A 由W0=hνc可知A项正确;照射光的频率低于极限频率时不能 发生光电效应,故项B错误;由Ek=hν-B W0可知C项错误;单位时间内逸出的 光电子数与入射光的频率无关,取决于入射光的强度,故D项错误。
有
,代入数据得λc≈0.66 μm。
考点二
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1.(2017课标Ⅲ,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的
考点一
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2.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属发生光 电效应的措施是 ( B ) A.改用频率更小的紫外线照射 B.改用X射线照射 C.改用强度更大的原紫外线照射 D.延长原紫外线的照射时间 答案 B 每一种金属对应一个极限频率,低于极限频率的光,无论照射 时间有多长,光的强度有多大,都不能使金属发生光电效应。只要照射光 的频率大于金属的极限频率,就能产生光电效应。因为X射线的频率高于 紫外线的频率,所以改用X射线照射可能发生光电效应,B选项正确。
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4.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式:Ek=hν-④ W0 。 (2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量 的一部分用来克服金属的⑤ 逸出功W0 ,剩下的表现为逸出后光电子的 最大初动能Ek= mev2。
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考点二
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四类图像
考点二
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考点二
B
考点一
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方法技巧 光电效应的实质及发生条件 (1)光电效应的实质是金属中的电子获得能量后逸出金属表面,从而使 金属带上正电。
(2)能否发生光电效应,不取决于光的强度,而是取决于光的频率。只要
入射光的频率大于该金属的极限频率,无论入射光多弱,均能发生光电 效应。
考点二
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考点二
爱因斯坦光电效应方程及图像问题
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例2 如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长λ=0.50 μm的绿光 照射阴极K,实验测得流过表G的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图 乙所示规律,取普朗克常量h=6.63×10-34 J· s。结合图像,求:(结果保留两位有 效数字)
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能。 (2)该阴极材料的极限波长。
1.光子说 在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,一份叫做一个光量子,简 称光子。光子的能量ε=① hν ,其中h=6.63×10-34 J· s(称为普朗克常量)。 2.逸出功W0 使电子脱离某种金属所做功的② 最小值 。
3.最大初动能
发生光电效应时,金属表面上的③ 电子 吸收光子后克服原子核的引力 逸出时所具有的动能的最大值。
考点一
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答案 ACE 保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内 逸出的光电子个数增加,则饱和光电流变大,故A项正确。饱和光电流的 大小与入射光的频率无直接关系,故B项错误。由Ek=hν-W0,可知C项正 确。当入射光的频率小于金属的极限频率时,光电效应不能发生,故D项 错误。由eUc= mv2=hν-W0得eUc=hν-W0,可见,遏止电压Uc随ν的增大而增
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第1讲 波粒二象性
总纲目录
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考点一
考点二 考点三
对光电效应规律的理解
爱因斯坦光电效应方程及图像问题 光的波粒二象性
考点一
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考点一
对光电效应规律的理解
1.光子 从表面逸出的现象。发射出来的电子
叫② 光电子 。 2.光电效应的产生条件 入射光的频率③ 大于 金属的极限频率。
考点一
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例1 [2016课标Ⅰ,35(1),5分](多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当 用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是 ACE 。 A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大 B.入射光的频率变高,饱和光电流变大 C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生 E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
考点一
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1.光电效应的研究思路
(1)两条线索
(2)两条对应关系 光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大; 光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
考点一
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2.对光电效应规律的解释
对应规律 光电子的最大初动能随 着入射光频率的增大而 增大,与入射光强度无关 对规律的产生的解释 电子吸收光子能量后,一部分用于克服阻碍作用做功,剩余部 分转化为光电子的初动能。只有直接从金属表面飞出的光电 子才具有最大初动能,对于确定的金属,W0是一定的,故光电子 的最大初动能只随入射光的频率的增大而增大 光电效应具有瞬时性 光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不 需要能量积累的过程 光较强时饱和光电流大 光较强时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多, 因而饱和光电流较大
考点一
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3.光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须④ 大于 这个极限频 率才能发生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的⑤ 强度 无关,只随入射光频率的增 大而⑥ 增大 。 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s。 (4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流随入射光的增强而增 大。