一轮复习光电效应

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2022-2023年高考物理一轮复习光电效应波粒二象性课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

2．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能 Ek 随入射光频率 ν 变化的 Ek-ν 图像。已知钨的逸出功是 3.28 eV，锌的逸出功是 3.24 eV，若将二者的图线画在同一个 Ek-ν 坐标图中，用实线表示钨，虚线表示锌，则能正确反映这一过程的是下图中的( )
光电效应波粒二象性
考点一光电效应规律和光电效应方程本考点主要考查光电效应现象、规律及爱因斯坦的光电效应方程的有关应用，试题难度一般，可以选择题形式命题。在二轮复习中，注意打牢基础知识，细化审题，就可轻松得分。建议考生自学为主。
(一)理清知识体系
(二)深化规律内涵 1．能否发生光电效应，由入射光的频率大小决定，与入射光的强度和照射时间无关；发生光电效应时，光子的能量与入射光的强度无关，如诊断卷第 2 题选项 A。 2．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但二者成一次函数，不是正比关系，如诊断卷第 4 题选项 D。 3．在光电流没有达到饱和光电流时，光电管两端正向电压越大，光电流越大，当达到饱和光电流后，再增大电压，光电流也不会增大了，如诊断卷第 3 题选项 A。 4．光电子的最大初动能与反向遏止电压的关系：Ekm＝eUc(如诊断卷第 6 题)，因此光电效应方程可以写为：eUc＝hν－W0。
B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
C．只要增大电压，光电流就会一直增大 D．遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能
越大
解析：由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故 A 正确；根据光电效应方程知，Ekm ＝hν－W0＝eUc，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关，故 B 正确；增大电压，当电压增大到一定值时，电流达到饱和电流，将不再增大，故 C 错误；根据 Ekm＝eUc，遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能越大，故 D 正确。答案：ABD

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—能量量子化光电效应附答案解析

2025年⾼考⼈教版物理⼀轮复习专题训练—能量量⼦化、光电效应（附答案解析）1．关于光电效应，下列说法正确的是( )A．截⽌频率越⼤的⾦属材料逸出功越⼤B．只要光照射的时间⾜够长，任何⾦属都能发⽣光电效应C．从⾦属表⾯逸出的光电⼦的最⼤初动能越⼤，这种⾦属的逸出功越⼩D．发⽣光电效应时，⼊射光的频率⼀定，光强越强，单位时间内逸出的光电⼦数就越少2．(2022·江苏卷·4)上海光源通过电⼦－光⼦散射使光⼦能量增加，光⼦能量增加后( ) A．频率减⼩B．波长减⼩C．动量减⼩D．速度减⼩3．(2024·宁夏银川⼀中期中)物理学中有很多关于“通量”的概念，如磁通量、辐射通量等，其中辐射通量Φ表⽰单位时间内通过某⼀截⾯的辐射能，其单位为J/s，波长为λ的平⾏光垂直照射在⾯积为S的纸板上，已知该束光单位体积内的光⼦数为n，光速为c，普朗克常量为h，则该束光的辐射通量为( )A. B. C. D.4．(2023·⼴东⼴州市检测)如图，放映电影时，强光照在胶⽚上，⼀⽅⾯，将胶⽚上的“影”投到屏幕上；另⼀⽅⾯，通过声道后的光照在光电管上，随即产⽣光电流，喇叭发出与画⾯同步的声⾳。

电影实现声⾳与影像同步，主要应⽤了光电效应的下列哪⼀条规律( )A．光电效应的发⽣时间极短，光停⽌照射，光电效应⽴即停⽌B．⼊射光的频率必须⼤于⾦属的截⽌频率，光电效应才能发⽣C．光电⼦的最⼤初动能与⼊射光的强度⽆关，只随着⼊射光的频率增⼤⽽增⼤D．当⼊射光的频率⼤于截⽌频率时，光电流的⼤⼩随⼊射光的强度增⼤⽽增⼤5．微光夜视仪可以在极低亮度的环境下，利⽤⽕光、⽉光、星光、⼤⽓辉光等微弱光线或者发射红外探测光照射物体，物体反射的光通过像增强器放⼤后转变成⼈眼可清晰观察的图像，从⽽实现在夜间对⽬标进⾏观察。

微光夜视仪的核⼼部件是像增强器，它主要由光电阴极、微通道板、荧光屏幕三个部分组成(如图所⽰)。

光电阴极将微弱的原始光信号通过光电效应转化成光电⼦，再通过微通道板对电⼦进⾏倍增，利⽤⼆次发射的电⼦能将光电⼦数量增加数百上千倍，最后在荧光屏幕(阳极)上将增强后的电⼦信号再次转换为光学信号，让⼈眼可以看到。

新课标2023版高考物理一轮总复习第十五章原子物理第1讲光电效应波粒二象性课件

答案：AD
2．[Uc-ν图像]
用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，
实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014 Hz。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。则下列
说法中正确的是
()
A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极 B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大 C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大 D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek
率_大___的地方，暗条纹是光子到达概率_小___的地方，因此光波又叫概率波。
(2)物质波
任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长
h λ＝__p__，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。
微点判断
(1)光子和光电子都是实物粒子。
( ×)
(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。
第十五章｜原子物理
第1讲光电效应波粒二象性
一、光电效应 1．光电效应现象 (1)定义：在光的照射下，金属中的_电__子_从表面逸出的现象，发射出来的电子叫_光__电__子_。 (2)产生条件：入射光的频率_大__于__或__等__于___金属的极限频率。 2．光电效应的三条规律 (1)每种金属都有一个_极__限___频率，入射光的频率必须_大__于__或__等__于__这个极限频率才能
解析：由题意知，该可见光的频率大于或等于阴极材料的极限频率，紫外线的频率大于可见光的频率，故用紫外线照射阴极K，也一定能发生光电效应，电流表中有电流通过，A错误；只增加可见光的强度，单位时间内逸出金属表面的光电子数增多，电流表中通过的电流将变大，B正确；滑动变阻器的滑片滑到A端，光电管两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍有电流通过，C错误；滑动变阻器的滑片向B端滑动时，若电流已达到饱和光电流，则电流表示数可能不变，D正确。答案：BD

高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)13-2 光电效应氢原子光谱课件(含13高考、14模拟)

2hν W B．U＝－ e e 5hν W D．U＝－ 2e e
C．U＝2hν－W
【解析】本题中，“当增大反向电压 U，使光电流恰好减小到零时”，即为：从阴极 K 逸出的具有最大初动能的光电子，恰好不能到达阳极 A. 以从阴极 K 逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对 1 2 象，由动能定理得：－Ue＝0－ mvm① 2 1 2 由光电效应方程得：nhν＝ mvm＋W(n＝2,3,4„)② 2 nhν W 由①②式解得：U＝－ (n＝2,3,4„) e e 故选项 B 正确．
图 13－2－2
【解析】
跃迁过程中可发生 4→3,4→2,4→1,3→2 ，
3→1，2→1 六种跃迁，这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频率的光，从 n＝3 跃迁到 n＝1 所发出的光的光子能量为 12.09 eV，所以照射逸出功为 1.86 eV 的金属铯，金属铯表面所发出的光电子的最大初动能为 Ek＝hν－W0＝10.23 eV
A．逸出功与 ν 有关 B．Ekm 与入射光强度成正比 C．当 ν<ν0 时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关
【解析】由光电效应方程 Ekm＝hν－W、W＝hν0，与 y ＝kx＋b 相对应可知只有 D 项正确．
【答案】 D
氢原子能级和能级跃迁
1.氢原子的能级图能级图如图 13－2－7 所示．
一群处于 n＝4 能级的氢原子向较低能级跃
迁，能产生 3＋2＋1＝6 种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从 n＝4 的能级向 n＝1 的能级跃迁所产生的．
【答案】 6 1
A 组双基题组 1．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱而频率不变，则下列说法正确的是( A．有可能不发生光电效应 B．从光照射到金属表面上到发生光电效应的时间间隔将增大 C．光电子的最大初动能将减少 D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 )

2022-2023年高考物理一轮复习光电效应波粒二象性课件

称为德布罗意波,也叫作物质波。
②物质波的波长、频率关系式
ℎ

波长:λ= ,频率:ν=ℎ 。
3
光的波粒二象性
物质波
3.1 (2019 甘肃兰州一月考试)下列有关光的波粒二象性的说法中正确的是(
C
)。
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著,波长越短,其粒子性越显著
③逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫作该金属的逸出功。
逸出功与极限频率的关系是 W0=hν0。
2
光电效应及其规律
2.1 (2018 山东期末)(多选)如图所示,用导线把验
电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的
现象是( BC )。
A.有光子从锌板逸出
答
案
B.有电子从锌板逸出
C.验电器指针张开一个角度
③光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的。
④光电流的强度与入射光的强度成正比。
(4)爱因斯坦光电效应方程
①光子说:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫作一个光子。光子的能量为
ε=hν,其中 h 是普朗克常量,其值为 6.63×10-34 J·s。
2
光电效应及其规律
②光电效应方程:Ek=hν-W0。
答
案
3
光的波粒二象性
物质波
(1)光的波粒二象性
①光既具有波动性又具有粒子性,即光具有波粒二象性。
ℎ
②光子的能量 ε=hν 和动量 p= 。两式左侧的物理量 ε 和 p 描述光的粒

子性,右侧的物理量 ν 和 λ 描述光的波动性,普朗克常量 h 架起了粒子性与波
动性之间的桥梁。

2024高考物理一轮复习第72讲光电效应波粒二象性(课件)

。
网络构建
01
光电效应
夯基·必备基础知识知识点1 与光电效应有关的五组概念对比
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是因，光电子是果。(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
(1)两条线索：
(2)两条对应关系：入射光强度大→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。
夯基·必备基础知识
知识点3 三个定量关系式
（1）爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. （2）最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.
（3）逸出功与截止频率的关系：W0＝hνc.
夯基·必备基础知识
知识点2 物质波
夯基·必备基础知识知识点3 对光的波粒二象性的进一步理解
提升·必备题型归纳考向1 德布罗意波长
AC
提升·必备题型归纳
提升·必备题型归纳考向2 波粒二象性
2．下列关于光的本性的说法中正确的是（ C ）A．光不可能同时既具有波动性，
又具有粒子性B．光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D．频率低、波长长的光，粒子性特征显著；频率高、波长短的光，波动性特征显著
夯基·必备基础知识

2023届高考物理一轮复习光电效应(二)课件

（3）光电效应的发生几乎是瞬间的，一般不超过10−9 ；
（4）当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。
光照强度与光的频率
光电效应方程及图像分析
1.光子说
在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，
光子的能量 = ℎ
2.逸出功0 ：电子从金属中逸出所需做功的最小值
铷的截止频率 =___
____J；
（3）如果实验中入射光的频率=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动
. × − _J．
能Ek=_____
.
A
K

电源

/V
.
.

. . 5. .
/( )
3.最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后，克服
原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值
4.光电效应方程
= ℎ − 0
5.光电效应图像
（1） − 曲线
横截距：截止频率或者极限频率
纵截距：逸出功的负值
斜率：普朗克常量
（2） − 曲线

A
K

电源
在光照强度、金属表
如图甲所示．已知普朗克常量ℎ=6.63×10-34J•s．（计算结果保留三位有效
数字）
阳极
（1）图甲中电极A为光电管的______（填“阴极”或“阳极”）；
（2）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则
. ×__
_Hz，逸出功0=__
. × −
光电效应
光电效应规律
1.光电效应现象
在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子。

高考物理一轮复习专题十二第1讲光电效应原子结构课件

大初动能；W 是_逸__出___功，即从金属表面直接飞出的光电子克服原子核引力所做的功)．
1．(单选)某种单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施可能使金属产生光电效应的是( C )
A．延长光照时间 B．增大光的强度 C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射
解析：产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关，对于同种金属，要发生光电效应，就只有增大入射光的频率，也就是入射光的波长变短，C 正确．
4．(单选)(2011 年广州一模)用能量为 5.0 eV 的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为 1.5 eV，则该金
属的逸出功为( B )
A．1.5 eV
B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV
解析：由光电效应方程知，W＝h －Ek＝5.0 eV＝1.5 eV＝ 3.5 eV，B 正确．
同理，对于量子数为 n＝4 和 n＝2，Δn＝2，调高后电子的能量 E 大于 E4－E1＝12.75 eV，而小于 E5－E1＝13.06 eV，故 D 正确．
1．(双选)(2010 年深圳二模)氢原子吸收能量后从低能级向较高能级跃迁，在这个过程中( AD )
A．核外电子的动能减小 B．原子的电势能减小 C．原子的总能量减小 D．电子绕核旋转的半径增大
图 12－1－2
(2)α粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析：
绝大多数
(3)原子核式结构模型： ①在原子的中心有一个很小的核，叫_原__子__核___； ②原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里； ③带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．
(4)原子核大小：从α粒子散射实验的数据估算出原子核的半径约为 10 －15～10－14 m；原子的半径约为 10－10m.

高考物理一轮复习光电效应

波粒二象性【知识要点】一、电磁波谱：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。

二、光子1. 能量量子假说：1900年德国物理学家普郎克提出：电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的，每一份电磁波的能量E=hv．h为普朗克常量，h=6.63×10-34Js．2. 光子假说：1905年爱因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光量子，光子具有的能量与光的频率成正比。

I．3. 光强：光的强度是指单位时间内垂直于光的传播方向上的单位面积所通过的能量，即nh三、光电效应1. 内容：光照射到金属表面能使金属中的从表面逸出的现象叫光电效应，逸出的______叫．光电子定向动所形成的电流叫。

2. 规律：(1)各种金属都存在一个极限频率ν0，只有入射光的频率极限频率ν0时才能发生光电效应；(2)逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度，随入射光频率的增大而；(3)当入射光的频率大于或等于极限频率时，单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成____比．(4)光照射到金属上，光电子的发射时间很短，一般不超过10－9 s；3.实质：光子照射到金属表面，某个电子吸收后动能变大，当电子的动能增大到足以时，便从金属表面飞出成为光电子。

光电效应现象中，每个电子只能吸收个光子的能量．4. 爱因斯坦光电效应方程：。

图象如右图所示，其中：W 为材料的逸出功，指从金属表面直接飞出的电子克服正电荷引力所做的功；E k 为飞出光电子的最大初动能；5. 遏止电压与最大初动能的关系：.例1. (双选)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E k，下列说法正确的是( ) A．对于同种金属，E k与照射光的强度无关B．对于同种金属，E k与照射光的波长成反比C．对于同种金属，E k与光照射的时间成正比D．对于同种金属，E k与照射光的频率成线性关系四、光的波粒二象性：光既具有性又具有性．1. 光的波粒二象性的理解：光既有波动的性质，又具有粒子的性质．光的干涉和衍射现象证明光具有性，光电效应和康普顿效应说明光具有性．(1)个别光子的作用效果往往表现为性，大量光子的作用效果往往表现为性．(2)光的频率越低，性越显著，越容易看到光的干涉现象；光的频率越高，性越显著，越不容易看到光的干涉现象，其贯穿本领越强．(3)光在传播过程中往往表现出性，在与物质发生作用时往往表现出性．(4)光的波动性与粒子性是统一的，光子的能量反映光的性，但其公式E＝hν中的频率却是光的特征，光的波动性和粒子性并不矛盾．光的波动性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同，光波是波，光的干涉现象中明条纹是指光子到达该处的几率，暗条纹是指光子到达该处的几率，这与经典波的叠加原理不同；光的粒子性是指光的能量，光子没有一定的形状，也不占有一定的空间．2．概率波与物质波(1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守规律的表现，亮条纹是光子到达概率的地方，暗条纹是光子到达概率的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子，大到宏观物体，都有一种波与它对应，其波长λ=，其中p为运动物体的动量，h为普朗克常量,h=6.626×10-34J·s例2.(双选)关于光的波粒二象性的理解正确的是( )A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著例3.有关光的本性，下列说法正确的是 ( )A．光既具有波动性，又具有粒子性，这种说法是错误的B．光的波动性等同于机械波，光的粒子性等同于质点C．大量光子只具有波动性，个别光子只具有粒子性D．由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种性质说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性【经典练习】1.用绿光照射一光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，可以( )A．改用红光照射B．改用紫光照射C．延长绿光照射时间D．增加绿光照射强度2.一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（）A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多3.如图所示是光电效应中光电子的最大初动能E km与入射光频率υ的关系图线，从图中可知（）A、E km与υ成正比B、入身光频率必须大于或等于极限频率υ0时，才能产生光电效应C、对同一种金属而言，E km仅与υ有关。

2022-2023年高考物理一轮复习光电效应课件

专题：近代物理
第23课时光电效应
【要点归纳】
1、光电效应方程： hν=EK+W或hν=eUc+W
（W为逸出功,Uc遏止电压 Ek为最大初动能）
（1）最大初动能与遏止电压（反向电压）的关系：EK=eUc
（2）逸出功与极限频率的关系：W=hν0
【要点归纳】
2、光电效应实验规律
① 光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比.
（2）遏止电压与入射光的频率,即UC -ν图（方程： U C h v W ）图（乙）
e
e
（3）光电流与电压的关系,如图（丙）、（丁）
【要点归纳】
3、光电效应的图象问题
甲图：斜率k=h 纵截距：逸出功的负值－W0 , 横截距：极限频率ν0
乙图：斜率k=h/e 纵截距：逸出功的负值－W0 /e,横截距：极限频率ν0
b光的频率大于a光的频率,故A正确,CD错误;根据逸出功W=hν0,
可知同一金属极限频率相同,故逸出功相同,故B错误;故选A.
【考向探究】
【例3】(单选)金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频
率ν的关系图象如图所示.则由图象可知(
)
A.入射光频率越大,该金属的逸出功越大
B.入射光的频率越大,则遏止电压越大
光照射光电管时发生了光电效应.下图是该光电管发生光电效应时光电子的
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,下列说法正确的是（）
a
A.普朗克常量为 h
b
B.断开开关S后,电流表G的示数不为零
C.仅增加入射光的强度,光电子的最大初动能将增大
D.保持入射光频率不变,仅提高入射光强度,电流表G的示数保持不变
最大初动能与入射光的频率有关,与光的强度无关,故C错误.若保持照射光

2024高三物理一轮复习042光电效应、能级的跃迁

042光电效应能级的跃迁一、考纲展示学问点要求考情把握考试预料光电效应Ⅰ2024年全国ⅢT19 本专题的主要考点有经典物理理论、原子和原子核部分的最新科技成果。

爱因斯坦光电效应方程Ⅰ氢原子光谱、氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ二、课程标准（1）知道光电效应现象，会用光电效应方程说明光电效应现象;理解能级跃迁的规律。

三、重点难点突破重点1、光电效应方程;2、能级的跃迁。

难点1、光电效应方程;2、能级的跃迁。

四、学问框架构建梳理4.1对光电效应的理解[典例1]用如图所示的光电管探讨光电效应的试验中，用某种频率的单色光a照耀光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。

而用另一频率的单色光b照耀光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么(AB)A．a光的频率肯定大于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照耀光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c跟踪练习1在光电效应试验中，用频率为ν的光照耀光电管阴极，发生了光电效应。

下列说法正确的是(AD)A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消逝C．改用频率小于ν的光照耀，肯定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照耀，光电子的最大初动能变大反思总结1．与光电效应有关的五组概念对比(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照耀时放射出来的电子，其本质是电子。

光子是光电效应的因，光电子是果。

(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：光照耀到金属表面时，电子汲取光子的全部能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子干脆向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的状况，才具有最大初动能。

光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能。

(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在肯定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。

高三第一轮复习-光电效应波粒二象性

光电效应波粒二象性1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.2.会利用光电效应方程计算逸出功、截止频率、最大初动能等物理量.3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．考点一光电效应的实验规律1．光电效应在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．2．实验规律(1)每种金属都有一个极限频率．(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．3．遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．[例题1]（2023•南通模拟）如图所示，用某频率的光照射光电管，研究饱和电流的影响因素，则（）A．电源的左端为负极B．换更高频率的光照射，电流表示数一定增大C．滑动变阻器滑片移至最左端，电流表示数为零D．滑动变阻器滑片向右移的过程中，电流表示数可能一直增大[例题2]（2023•抚州一模）光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度。

下列判断正确的是（）A．锌板带正电，验电器带负电B．将带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角变大C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板，验电器指针偏角变大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针偏角变大[例题3]（2023春•东城区期末）把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。

用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。

下列说法正确的是（）A ．验电器指针的张角会变大B ．锌板上的正电荷转移到了验电器指针上C ．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子D ．验电器指针的张角发生变化是因为紫外线让电子从锌板表面逸出考点二光电效应方程和E k －ν图象1．光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝hν，其中h ＝6.63×10－34J·s.2．光电效应方程(1)表达式：hν＝E k ＋W 0或E k ＝hν－W 0.(2)物理意义：金属中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逸出功W 0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能E k ＝12mv 2.3．由E k －ν图象(如图)可以得到的信息(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc .(2)逸出功：图线与E k 轴交点的纵坐标的绝对值E ＝W 0. (3)普朗克常量：图线的斜率k ＝h .[例题4] （2024•成都三模）如图为美国物理学家密立根测量金属的遏止电压U c 与入射光频率ν的实验图像，该实验证实了爱因斯坦光电效应方程的正确性，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h 。

高中物理一轮复习专题：近代物理第1讲光电效应讲义

第1讲光电效应[学生用书P229]【基础梳理】一、光电效应1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)．2．产生条件：入射光的频率大于极限频率．3．光电效应规律(1)存在着饱和电流：对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．(2)存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．(3)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10－9 s.二、光电效应方程1．基本物理量(1)光子的能量ε＝hν，其中h＝6.626×10－34 J·s(称为普朗克常量)．(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值．(3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最大值．2．光电效应方程：E k＝hν－W0．三、光的波粒二象性与物质波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波(1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝h p，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．【自我诊断】(1)只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应．()(2)光电子就是光子．()(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大．()(4)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．()(5)入射光的频率越大，逸出功越大．()提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(多选)(高考广东卷)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大提示：选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hν－W逸＝12m v2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确．对光电效应现象的理解[学生用书P230]【知识提炼】1．与光电效应有关的五组概念对比(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．光子是光电效应的因，光电子是果．(2)光电子的初动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，电子吸收光子的全部能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能．光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能．(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．(5)光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系．2．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．【典题例析】(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ改编)现用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()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[解析]根据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱和光电流变大，选项A正确．由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电子最大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光强都有关，选项B错误，C正确．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发生光电效应，没有光电流产生，选项D错误．[答案]AC(多选)1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是() A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应解析：选AD.根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A、D 正确．根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误．光电效应方程[学生用书P230]【知识提炼】1．三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0.(2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管用实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压．(3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc.2．四类图象(多选)(2017·高考全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b .h 为普朗克常量．下列说法正确的是( )A ．若νa ＞νb ，则一定有U a ＜U bB ．若νa ＞νb ，则一定有E k a ＞E k bC ．若U a ＜U b ，则一定有E k a ＜E k bD ．若νa ＞νb ，则一定有hνa －E k a ＞hνb －E k b[解析] 设该金属的逸出功为W ，根据爱因斯坦光电效应方程有E k ＝hν－W ，同种金属的W 不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B 项正确；又E k ＝eU ，则最大初动能与遏止电压成正比，C 项正确；根据上述有eU ＝hν－W ，遏止电压U 随ν增大而增大，A 项错误；又有hν－E k ＝W ，W 相同，则D 项错误．[答案] BC1．应用光电效应方程时的注意事项(1)每种金属都有一个截止频率，光频率大于这个截止频率才能发生光电效应．(2)截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和金属的逸出功，即hν0＝h cλ0＝W 0.(3)应用光电效应方程E k ＝hν－W 0时，注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV ＝1.6×10－19J)．(4)作为能量守恒的一种表达式可以定性理解方程hν＝W 0＋12m v 2的意义：即入射光子的能量一部分相当于转换在金属的逸出功上，剩余部分转化为光电子的动能．对某种金属来说W 0为定值，因而光子频率ν决定了能否发生光电效应及光电子的初动能大小．每个光子的一份能量hν与一个光电子的动能12m v 2对应．2．光电效应中有关图象问题的解题方法 (1)明确图象中纵坐标和横坐标所表示的物理量．(2)明确图象所表示的物理意义及所对应的函数关系，同时还要知道截距、交点等特殊点的意义．例如， ①E km －ν图象，表示了光电子的最大初动能E km 随入射光频率ν的变化曲线，图甲中横轴上的截距是阴极金属的极限频率，纵轴上的截距表示了阴极金属的逸出功负值，直线的斜率为普朗克常量，图象的函数式：E k ＝hν－W 0.②光电效应中的I －U 图象，是光电流强度I 随两极板间电压U 的变化曲线，图乙中的I m 是饱和光电流，U c 为遏止电压．【迁移题组】1 对E k －ν图象的理解1．(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知( )A ．该金属的截止频率为4.27×1014 HzB ．该金属的截止频率为5.5×1014 HzC ．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5 eV解析：选AC .图线在横轴上的截距为截止频率，A 正确、B 错误；由光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为：W 0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ≈1.77 eV ，D 错误．2 对I －U 图象的理解2．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能解析：选B .由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由eU c ＝E k 和hν＝W 0＋E k 得甲、乙光频率相等，A 错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，B 正确；由hνc ＝W 0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C 错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D 错误．3 对U c －ν图象的理解3．(2015·高考全国卷Ⅰ)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．解析：根据光电效应方程E km ＝hν－W 0及E km ＝eU c 得U c ＝hνe －W 0e ，故h e ＝k ，b ＝－W 0e ，得h ＝ek ，W 0＝－eb .答案：ek －eb光的波粒二象性物质波[学生用书P232]【知识提炼】光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：1．从数量上看：个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性． 2．从频率上看：频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．3．从传播与作用上看：光在传播过程中往往表现为波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性． 4．波动性与粒子性的统一：由光子的能量E ＝hν，光子的动量p ＝hλ表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ.5．理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不可把光当成宏观概念中的粒子．【跟进题组】1．(多选)(2015·高考全国卷Ⅱ改编)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是( )A ．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B ．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C ．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D ．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析：选AC .电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项A 正确；β射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项B 错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动性，选项C 正确；光电效应实验，体现的是波的粒子性，选项D 错误．2．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ＝hp ，式中p 是运动物体的动量，h 是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm ，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的1×10－4倍．求：(1)电子的动量大小．(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．(电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，普朗克常量h ＝6.6×10－34J ·s ，加速电压的计算结果取一位有效数字)解析：(1)由λ＝h p 得p ＝hλ＝6.6×10－341×10－4×440×10－9 kg ·m/s＝1.5×10－23kg ·m/s .(2)eU ＝E k ＝p 22m ，又λ＝hp联立解得U ＝h 22em λ2，代入数据解得U ＝8×102V . 答案：(1)1.5×10－23kg ·m/s (2)U ＝h 22em λ2 8×102V[学生用书P232]1．(2017·高考北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm ＝10－9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h ＝6.6×10－34J ·s ，真空光速c ＝3×108 m/s) ( )A ．10－21J B ．10－18J C ．10－15J D ．10－12J解析：选B .由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量，E ＝hν＝h c λ≈2×10－18 J ，故选项B 正确．2．(高考江苏卷)已知钙和钾的截止频率分别为 7.73 ×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量解析：选A .根据爱因斯坦光电效应方程12m v 2m＝hν－W .由题知W 钙>W 钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小．根据p ＝2mE k 及p ＝hλ和c ＝λν知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．3．(多选)(2018·河北保定模拟)如图所示，这是一个研究光电效应的电路图，下列叙述中正确的是( ) A ．只调换电源的极性，移动滑片P ，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U 0的数值 B ．保持光照条件不变，滑片P 向右滑动的过程中，电流表示数将一直增大 C ．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大 D ．阴极K 需要预热，光束照射后需要一定的时间才会有光电流解析：选AC .只调换电源的极性，移动滑片P ，电场力对电子做负功，当电流表示数为零时，则有eU ＝12m v 2m ，那么电压表示数为遏止电压U 0的数值，故A 项正确；当其他条件不变，P 向右滑动，加在光电管两端的电压增加，光电子运动更快，由I ＝qt 得电流表读数变大，若电流达到饱和电流，则电流表示数不会增大，B项错误；只增大入射光束强度时，单位时间内光电子数变多，电流表示数变大，C 项正确；因为光电效应的发生是瞬间的，阴极K 不需要预热，所以D 项错误．4．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s .(1)图甲中电极A 为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc ＝________Hz ，逸出功W 0＝________J ；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz ，则产生的光电子的最大初动能E k ＝________J . 解析：(1)在光电效应中，电子向A 极运动，故电极A 为光电管的阳极．(2)由题图可知，铷的截止频率νc为5.15×1014 Hz，逸出功W0＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J.(3)当入射光的频率为ν＝7.00×1014Hz时，由E k＝hν－hνc得，光电子的最大初动能为E k＝6.63×10－34×(7.00－5.15)×1014 J≈1.23×10－19 J.答案：(1)阳极(2)5.15×1014[(5.12～5.18)×1014均视为正确]3.41×10－19[(3.39～3.43)×10－19均视为正确](3)1.23×10－19[(1.21～1.25)×10－19均视为正确][学生用书P353(单独成册)](建议用时：60分钟)一、单项选择题1．入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是()A．从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应解析：选C.光电效应瞬时(10－9 s)发生，与光强无关，A错误；光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，入射光的频率越大，最大初动能越大，B错误；光电子数目多少与入射光的强度有关，光强减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少，C正确；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错误．2．(2018·太原质检)关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：选D.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，D项错误．3．在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是()A．光电效应是瞬时发生的B．所有金属都存在极限频率C．光电流随着入射光增强而变大D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：选C.按照光的波动理论，电子吸收光子的能量需要时间，因此光电效应不可能瞬时发生，这与光电效应具有瞬时性矛盾；按照光的波动理论，只要有足够长的时间，电子会吸收足够的能量，克服原子的束缚成为光电子，因此所有金属均可以发生光电效应，这与光电效应有极限频率矛盾；按照光的波动理论，照射光越强，电子获得的能量越大，打出的光电子的最大初动能越大，这与光电效应中打出的光子的最大初动能与光强无关，而与照射光的频率有关矛盾；按照光的波动理论也可以得到光越强打出的光电子越多，光电流越大，因此C 项正确．4．研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K )，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是( )解析：选C .由于是强度不同的光照射同种钠极板，则遏止电压相同，强度不同，饱和光电流不同．选项C 正确．5．(2017·高考上海卷)光子的能量与其( ) A ．频率成正比 B ．波长成正比 C ．速度成正比D ．速度平方成正比解析：选A .由E ＝hν＝h cλ，可见光子的能量与其频率成正比、与其波长成反比，A 正确，B 错误；由于任意能量的光子在真空中传播的速度都是相同的，故C 、D 皆错误．6．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意图如图所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电量)( )A ．U ＝hνe －WeB ．U ＝2hνe －WeC ．U ＝2hν－WD ．U ＝5hν2e －We解析：选B .以从阴极K 逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象，由动能定理得：－Ue ＝0－12m v 2m①由光电效应方程得：nh ν＝12m v 2m＋W (n ＝2，3，4，…)② 由①②式解得：U ＝nhνe －We (n ＝2，3，4，…)，故选项B 正确．二、多项选择题7．如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( )A ．入射光太弱B ．入射光波长太长C ．光照时间短D ．电源正、负极接反解析：选BD .入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B 正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D 正确．8．1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是( )A ．亮条纹是电子到达概率大的地方B ．该实验说明物质波理论是正确的C ．该实验再次说明光子具有波动性D ．该实验说明实物粒子具有波动性解析：选ABD .电子属于实物粒子，电子衍射实验说明电子具有波动性，说明物质波理论是正确的，与光的波动性无关，B 、D 正确，C 错误；物质波也是概率波，亮条纹是电子到达概率大的地方，A 正确．9．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则( )A ．图象甲表明光具有粒子性B ．图象乙表明光具有波动性C ．用紫外线观察不到类似的图象D ．实验表明光是一种概率波解析：选ABD .图象甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性．图象乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故A 、B 正确；同时也表明光波是一种概率波，故D 也正确；紫外线本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，故C 错误．10．(2015·高考江苏卷)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析：选AB .光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝hp 和p 2＝2mE k知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D 错误．11．(2018·北京朝阳模拟)用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以( )A ．改用红光照射B ．改用紫光照射C ．改用蓝光照射D ．增加绿光照射时间解析：选BC .光电子的最大初动能与照射时间或照射强度无关，而与入射光子的能量有关，入射光子的能量越大，光电子从阴极逸出时最大初动能越大，所以本题中可以改用比绿光光子能量更大的紫光、蓝光照射，以增大光电子从阴极逸出时的最大初动能．12.(2018·济南模拟)如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象．由。

高三物理第一轮复习总结,光电效应知识点总结

高三物理第一轮复习总结，应该如何快速掌握知识点，灵活运用物理公式呢？三好网小整理出高三物理第一轮复习总结，光电效应知识点总结，希望能辅助高三生轻松应对第一轮复习总结。

一、光电效应和氢原子光谱知识点一：光电效应现象1.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必需大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率那么不能发生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，其随入射光频率的增大而增大．(3)大于极限频率的光照射金属时，光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比．(4)金属受到光照，光电子的发射一般不超过92．光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝hν，其中h＝6.63×1034 J·s.3．光电效应方程(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek(2)hν，这些能量的一局部用来克服金属的逸出功W0，剩下的浮现为逸出后电子的最大初动能Ekv2.知识点二：α粒子散射实验与核式构造模型1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13－2－1所示)2．实验现象绝大大都α粒子穿过金箔后，根本上仍沿本来的标的目的前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被撞了回来．3．原子的核式构造模型在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．知识点三：氢原子光谱和玻尔理论1.光谱(1)(频率)和强度分布的记录，即光谱．(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱．有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱．(3)氢原子光谱的实验规律．巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式R()(n＝3，4，5，？)，λ2n－17R是里德伯常量，R＝1.10×10 m，n为量子数．2．玻尔理论(1)电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收必然频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决意，即hνh是普朗克常量，h＝6.63×1034 J·s)(3)是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．点拨：易错提醒n？n－1？(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N＝C2＝，一个氢原子跃迁发出可能n2的光谱线数最多为(n－1)．(2)由能级图可知，由于电子的轨道半径分歧，氢原子的能级不连续，这种现象叫能量量子化．考点一：对光电效应的理解1.光电效应的本色光子照射到金属概况，某个电子吸收光子的能量使其动能变大，当电子的动能增大到足以克制原子核的引力时，便飞出金属概况成为光电子．2．极限频率的本色光子的能量和频率有关，而金属中电子克制原子核引力需要的能量是必然的，光子的能量必需大于金属的逸出功才能发生光电效应．这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功，所以每种金属都有必然的极限频率．3.对光电效应瞬时性的理解光照射到金属上时，电子吸收光子的能量不需要积累，吸收的能量立即转化为电子的能量，因此电子对光子的吸收十分迅速．4.光电效应方程电子吸收光子能量后从金属概况逸出，其中只有直接从金属概况飞出的光电子才具有最大初动能，按照能量守恒定律，Ek＝hν－W0.5．用光电管研究光电效应(1)常见电路(2)两条线索①通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．②通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大．(3)常见概念辨析2规律总结：(1)光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区别．接发出的光电子初动能才最大．考点二：氢原子能级和能级跃迁1.氢原子的能级图二、核反映和核能知识点一：天然放射现象和衰变1.天然放射现象(1)天然放射现象．元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的构造．(2)放射性和放射性元素．物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是γ射线．(4)放射性同位素的应用与防护．①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质一样．②应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等．③防护：防止放射性对人体组织的伤害．2．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类A－44α衰变：AZX→Z－2Y Aβ衰变：AZX→Z＋1Y(3)因素决意，跟原子所处的物理、化学状态无关．点拨：易错提醒1.半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言.2.原子核衰变时质量数守恒，核反映过程前、后质量发生变化？质量亏损？而释放出核能.知识点二：核反映和核能1.核反映在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．在核反映中，质量数守恒，电荷数守恒．2．核力核子间的感化力．核力是短程力，感化范围在1.5×1015 m之内，只在相邻的核子间发生感化．3．核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分化为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．4．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就2.是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc【考点解析：重点突破】考点一：衰变和半衰期2.对半衰期的理解(1)按照半衰期的概念，可总结出公式N余＝N原t/τ，m余＝m原()t/τ式中N原、m原暗示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 余、m余暗示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t 暗示衰变时间，τ暗示半衰期．(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决意的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．考点二：核反映方程的书写考点三：核能的产生和计算1.获得核能的途径(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反映过程．重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能．为了使铀235裂变时发生链式反映，铀块的体积应大于它的临界体积．(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反映过程，同时释放出大量的核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必需到达几百万度以上的高温，因此聚变反映又叫热核反映．2．核能的计算方式(1)应用ΔE＝Δmc2：先计算质量亏损Δm，注；(2)核反映遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们；规律总结；2按照ΔE＝Δmc计算核能时，假设Δm以千克为单位；(1)应用ΔE＝Δmc2：先计算质量亏损Δm，注意Δm的单位1 u＝1.66×1027 kg，1 u相当于931.5 MeV的能量，u是原子质量单位．(2)核反映遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能．规律总结2按照ΔE＝Δmc计算核能时，假设Δm以千克为单位，“c〞代入3×1082假设Δm以“u〞为单位，那么由1uc＝931.5_MeV得ΔE＝Δm×931.5_MeV.。

2023届高考物理一轮复习光电效应(一)课件

若＜，则Eka＜Ekb，选项C正确；由光电效应方程可得0＝ℎ－，则
ℎ－＝ℎ－，选项D错误．
【答案】BC
【例2】[2016·全国卷Ⅰ](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(
)
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
1
动能 = me vc2 .
2
2．对光电效应规律的解释
对应规律
存在极限
频率v0
对规律的产生的解释
电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0 ，要使
入射光子的能量不小于W0 ，对应的频率v0 =
W0
，即极限频率。
h
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
电子吸收光子能量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，一部分克服阻碍作用做功，剩
频率ν的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值

−
为e，则普朗克常量可表示为_______，所用材料的逸出功可表示为________。
【解析】由光电效应方程，光电子的最大初动能
UC
O
1
1
2
mv ＝hν－W。根据动能定理，eUc＝ mv2，联立解得：Uc＝
2
2
v
h
W
ν－。对照题给遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系图象，
系，故B错误。由 Ek＝hv－W ，可知C正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时，
1
光电效应不能发生，故D错误。由eU＝ mv 2 ＝hν－W得eU＝hν－W，可见，遏止电
2
压U随ν的增大而增大，与入射光的光强无关，故E正确。

高考物理2024届一轮复习课件-第一二节光电效应

（4）三次实验中光电子最大初动能的大小关系. EK甲=EK丙 <EK乙
4.光电效应的实验规律
【例5—课本P100】以往我们认识光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意图如图所示。用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场；逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W
第一节光电效应
第四章波粒二象性
1.能量子假说
热辐射现象:一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关例如：铁块温度越高从看不出发光到暗红到橙色到黄白色。
800 K
1000 K
1200 K
1400 K
：
纽：
光速=波长 ×频率 c
1.能量子假说
连续变量∶其数值是连续不断的，相邻两个数值可作无限分割。
c
c
c
4.光电效应实验规律
2.光电效应具有瞬时性：即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。更精确的研究表明从光照射到产生光电流的时间不超过10－9 s.
4.光电效应实验规律
3.存在饱和电流:
(1)当光强不变，增大UAK，G 表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值
（如∶人的身高，前年身高1.49m，今年1.51m，该身高是一点点叠加上来的）离散变量∶其数值只能分立取值（量子化）（如∶人的个数，带电体电荷量q）

一轮复习光电效应

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