高三物理复习光电效应
光电效应知识点总结
光电效应知识点总结光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。
这一现象的发现对于量子理论的发展具有重要的意义。
以下是对光电效应的相关知识点的总结。
一、光电效应的基本概念和原理光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。
该现象的解释需要借助于光的粒子性和波动性。
根据光的粒子性,光子是光的基本单位,能量E与频率f满足E = hf,其中h为普朗克常数。
根据光的波动性,光波的能量E与频率f、波长λ满足E = hf = hc/λ,其中c为真空中的光速。
二、光电效应与波长、频率的关系根据实验观察,当光的波长增加,光电子的最大动能增加,但光电子的数量不变。
而当光的频率增加时,光电子的数量增加,但最大动能不变。
因此,光电效应与光的波长和频率有一定的关系。
三、光电效应与金属的工作函数光电效应的发生与金属的工作函数有关。
工作函数是金属表面的电子解离所需的最小能量。
当光的能量大于金属的工作函数时,光电效应才会发生。
金属的工作函数与光电子的最大动能成正比关系。
四、光电效应的应用1. 光电池:光电池利用光电效应将光能转化为电能。
当光照射到光电池上时,光电池内的半导体材料会产生电子-空穴对,从而产生电流。
2. 光感应器:光电效应的应用之一是光感应器。
光感应器利用光电效应来检测光的强度和频率,常应用于自动控制、光电测量等领域。
3. 光电倍增管:光电倍增管是利用光电效应来放大光信号的装置。
光电倍增管中的光电效应会引发电子的倍增效应,从而放大光信号的强度。
五、光电效应的实验进行光电效应实验时,通常需要使用光电效应装置和光源。
光源可以是激光、白炽灯等,而光电效应装置则包括一个金属阴极和阳极,以及一个测量电流的电路等。
通过测量电流的变化,可以验证光电效应的发生。
总结:光电效应作为物理学的重要现象,对于量子理论的发展具有重要的意义。
了解光电效应的基本概念和原理,以及与波长、频率、工作函数的关系,有助于我们深入理解光电效应的本质。
高中物理光电效应知识点总结
高中物理光电效应知识点总结光电效应是指当金属表面受到光照时,金属表面会释放出电子的现象。
这一现象被广泛应用于光电池、光电二极管等领域,对于现代科技的发展起到了重要作用。
光电效应的发现也为量子物理的发展提供了重要的实验证据,对于理解光和物质的相互作用机制有着重要意义。
一、光电效应的基本原理1.光电效应的基本概念光电效应是指当金属表面受到光照时,金属表面会释放出电子的现象。
这一现象最早由爱因斯坦在1905年提出,他认为光可以被理解为一种由粒子组成的电磁波,这些粒子被称为光子。
当光照射到金属表面时,光子会与金属表面的电子发生相互作用,将一部分能量转移给电子,使得电子从金属中逸出。
2.光电效应的实验现象光电效应实验通常可以通过以下步骤来进行:(1)将金属板作为阴极,通过接线与电压表和电流表连接,形成闭合电路。
(2)将金属板暴露在光照下,观察电流表的读数变化。
(3)当金属板受到光照时,电流表的读数会明显增加,表明光照可以促使金属释放出电子。
二、光电效应的关键参数1.光电子的最大动能当光照射到金属表面时,光子可以将能量转移给金属表面的电子,使得电子从金属中逸出。
这时电子的动能可以通过光电子的最大动能公式来表示:K_max = hν - φ其中K_max表示光电子的最大动能,h为普朗克常数,ν为光子的频率,φ为金属的功函数。
从公式可以看出,光电子的最大动能与光子的频率成正比,与金属的功函数成反比。
2.光电子的动量和波长关系光电效应中,光子与金属表面的电子发生相互作用,从而将一部分能量转移给电子。
这一过程不仅涉及到能量转移,还涉及到动量转移。
根据动量守恒定律,光子的动量和电子的动量之和应保持不变,可以得到光电效应中的动量和波长关系公式:p = h/λ其中p为光子的动量,h为普朗克常数,λ为光子的波长。
从公式可以看出,光子的波长与动量成反比,这说明波长越短的光子对金属的电子产生的动量越大,因此具有更强的光电效应。
高中物理-光电效应汇总
高中物理-光电效应汇总1.光电效应的四点规律(1)任何一种金属都有一个截止频率νc,入射光的频率必须大于νc,才能产生光电效应,与入射光的强度及照射时间无关.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只与入射光的频率有关.(3)当产生光电效应时,单位时间内从金属表面逸出的电子数与入射光的强度有关.(4)光电效应几乎是瞬时的,发生的时间一般不超过109 s.-2.掌握三个概念的含义(1)入射光频率决定着能否发生光电效应和光电子的最大初动能.(2)对于一定频率的光,入射光的强度决定着单位时间内发射的光子数;2.光电效应方程(1)表达式:hν=E k+W0 或E k=hν-W0.(2)对光电效应方程的理解:能量为ε=hν的光子被电子所吸收,电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面时的动能.如果克服吸引力做功最少为W0,电子离开金属表面时最大初动能为E k,则根据能量守恒定律可知:E k=hν-W0.3.光电效应方程说明了产生光电效应的条件.若有光电子逸出,则光电子的最大初动能必须大于零,即E k=hν-W0>0,亦即hν>W0,ν> W0 W0=νc,而νc=恰好是光电效应的截止频率.h h1.最大初动能E k与入射光频率ν的关系图线1.极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc2.逸出功:图线与E k轴交点的纵坐标的绝对值W0=|-E|=E3.普朗克常量:图线的斜率k=h4.Ek-ν图线是一条倾斜直线,但不过原点,其与横轴、纵轴交点的坐标值分别表示极限频率和金属逸出功。
2.颜色相同、强度不同的光,光电流与电压的关系1遏止电压U c:图线与横轴的交点2饱和光电流I m:电流的最大值3最大初动能:E km=eU c4由I-U图线可以看出,光电流并不是随加速电压的增大而一直增大。
3.颜色不同时,光电流与电压的关系5.遏止电压U c1、U c26.饱和光电流7.最大初动能E k1=eU c1,E k2=eU c28.在I-U图线上可以得出的结论:同一频率的光,即使强度不同,反向遏止电压也相同,不同频率的光,反向遏止电压不同,且频率越高,反向遏止电压越大。
高中物理光电效应知识点总结
高中物理光电效应知识点总结1、光电效应如图1所示,用弧光灯照射锌板,与锌板相连的验电器就带正电,即锌板也带正电这说明锌板在光的照射下发射出了电子。
图1(1)定义:在光的照射下物体发射出电子的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子。
(2)研究光电效应的实验装置(如图2所示)阴极K和阳极A 是密封在真空玻璃管中的两个电极,K在受到光照时能够发射光电子,电源加在K与A之间的电压大小可以调整,正负极也可以对调。
图22、光电效应的规律(1)光电效应的实验结果首先在入射光的强度与频率不变的情况下,I-U的实验曲线如图3所示,曲线表明,当加速电压U增加到一定值时,光电流达到饱和值Im。
这是因为单位时间内从阴极K射出的光电子全部到达阳极A,若单位时间内从阴极K上逸出的光电子数目为n,则饱和电流Im=ne 式中e为电子电荷量,另一方面,当电压U减小到零,并开始反向时,光电流并没降为零,这就表明从阴极K逸出的光电子具有初动能,所以尽管有电场阻碍它运动,仍有部分光电子到达阳极A,但是当反向电压等于-Uc时,就能阻止所有的光电子飞向阳极A,使光电流降为零,这个电压叫遏止电压,它使具有最大初速度的电子也不能到达阳极A,如果不考虑在测量遏止电压时回路中的接触电势差,那么我们就能根据遏止电压-Uc来确定电子的最大速度vm和最大动能,即图3在用相同频率不同强度的光去照射阴极K时,得到的I-U曲线如图4所示,它显示出对于不同强度的光,Uc是相同的,这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的。
此外,用不同频率的光去照射阴极K时,实验结果是:频率愈高,Uc愈大,如图5,并且与Uc成线性关系,如图6。
频率低于ν0的光,不论强度多大,都不能产生光电子,因此,ν0称为截止频率,对于不同的材料,截止频率不同。
(2)光电效应的实验规律①饱和电流Im的大小与入射光的强度成正比,也就是单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度成正比(见图4)。
物理光电效应知识点总结
物理光电效应知识点总结一、光电效应的概念光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发生电子的发射现象。
这种现象可以解释为光子能量被金属中的自由电子吸收,使其获得足够的能量跨越离子势垒并逃离金属表面。
二、光电效应的重要特点1. 光电效应与光的频率有关:根据光电效应的实验结果,只有当光的频率超过某个临界频率,才能引起光电效应。
这个临界频率与金属的性质有关,与光的强弱无关。
2. 光电效应与光的强度有关:光的强度增加会增加光电子的数量,但不会改变光电子的动能。
而光的频率增加会增加光电子的动能,但不会改变光电子的数量。
3. 光电效应是瞬时的:当光照射停止后,光电子发射也会立即停止。
这表明光电效应是一个瞬时的过程,没有时间延迟。
4. 光电效应不受金属温度影响:光电效应的发生与金属的温度无关,只与光的频率和强度有关。
三、光电效应的实验现象1. 光电流的产生:当金属表面照射到光时,金属表面会产生电流。
光电流的大小与光的频率和强度有关。
2. 光电子的动能:光电子的动能与光的频率有关,与光的强度无关。
光的频率越高,光电子的动能越大。
3. 光电子的发射角度:根据实验结果,光电子的发射角度与光的入射角度相等。
四、光电效应的解释根据光电效应的实验结果,爱因斯坦提出了光量子假设,即光是由一些能量确定的量子(光子)组成的。
光电效应可以用光子与金属中的电子发生相互作用的过程来解释。
当光照射到金属表面时,光子与金属中的电子发生碰撞,将能量传递给电子。
当电子吸收到足够的能量时,就能跨越离子势垒并逃离金属表面,形成光电子。
五、光电效应的应用1. 光电池:利用光电效应的原理,将光能转化为电能的装置。
光电池广泛应用于太阳能电池板、光电传感器等领域。
2. 光电二极管:光电二极管是一种利用光电效应工作的电子器件,用于将光信号转化为电信号。
3. 光电倍增管:光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件,常用于低光强信号的检测和放大。
光电效应作为光的粒子性质的重要实验证据,对于理解光的本质和光与物质相互作用的机制具有重要意义。
光电效应知识点总结复习(1)
光电效应知识点总结复习(1)光电效应知识点总结复习光电效应是在光照射下所产生的电子释放现象。
它是经典物理学和量子物理学的重要问题之一,也是实验室中测量光子能量的基础性工作之一。
以下是光电效应的相关知识点总结:1.光电效应的基本原理光电效应是指当光线照射到金属表面时,金属表面会释放出一些带有能量的电子。
光波能量通过电子与原子相互作用的方式被吸收,从而促进金属表面原子中的电子释放。
2.光电效应中的最小光子能量光电效应中的最小光子能量,也称为截止频率,是指当光子能量小于截止频率时,无论光子的数量有多少,也不会产生光电效应。
截止频率由金属的物理和化学性质决定,不同的金属具有不同的截止频率。
3.光电子的动能公式光电效应中,释放出的电子会带有一定的动能。
根据能量守恒定律,光子的能量等于电子动能加上金属表面的逸出功。
因此,根据该定律,可以推导出光电子动能公式:K = hf - φ,其中K是电子动能,h是普朗克常数,f是光子频率,φ是金属的逸出功。
4.释放出的电子数量随光强度的变化在光电效应中,释放出电子的数量随光强度的增加而增加。
当光强度增加时,光子数和单位时间内照射面积上的光子数也增加,因此出现电子的概率也随之增加。
5. 光电效应中的反比例关系光电效应中,电子的最大动能与光波的频率成正比,与光波的强度无关。
这意味着,即使光的强度增加,如果频率不变,电子的最大动能也不会随之增加。
6.光电效应的现象和实际应用光电效应的实际应用非常广泛。
例如,照相机中使用的感光器件、太阳能电池和光电池、X射线成像、激光技术和计算机显示器都是基于光电效应原理的。
总之,光电效应是当光照射到金属表面时产生的电荷和电子行为的基础性现象之一。
了解这一现象的原理和相关知识点对于量子物理学和实际应用都具有非常重要的意义。
光电效应知识点总结复习
光电效应知识点总结复习光电效应是指当光线照射到金属表面时,光子与金属表面的电子发生相互作用,使电子从金属中脱离的现象。
以下是光电效应的一些重要知识点的总结复习。
1.光电效应的基本原理:光电效应是基于光子的粒子性质和光与物质之间的相互作用的基本原理。
当光子的能量大于或等于金属表面的逸出功时,光子能够将部分能量传递给金属表面的电子,使其脱离金属表面。
2.光电效应的实验现象:光电效应的实验观察到的主要现象包括:紫外线下金属能发射电子,但红外线下则无法发射电子;随着光的强度增加,光电流呈线性增加;光电流的大小与光的频率有关,而与光的强度无关等。
3.光电效应的逸出功:逸出功是指光子能够将电子从金属表面解离所需的最小能量。
逸出功与金属的物理性质有关,与金属的工作函数密切相关。
4.爱因斯坦光电效应理论:爱因斯坦基于光的粒子性质提出了光电效应的理论,他认为光子具有一定的能量,当光子与金属表面的电子相互作用时,光子的能量将被完全吸收,使电子获得足够的能量从而离开金属表面。
5.光电流和工作电压关系:光电效应产生的光电流与光的强度、频率有关,而与光的波长无关。
光电流与光的强度呈线性关系,而与光的频率成正比。
6.光电子和光电倍增管:光电子是指通过光电效应获得能量的电子。
光电倍增管是一种利用光电效应放大光信号的器件,它能使光信号电压增大数百倍甚至数千倍,用于光电转换、光电放大等。
7.光电效应在现实生活中的应用:光电效应在现实生活中有广泛的应用。
例如,光电器件(如光电二极管、光电传感器等)用于测量光强度、检测物体、实现光电转换等领域;光电池则将太阳能转换为电能,用于太阳能发电等。
8.光电效应的重要意义:光电效应的发现和研究对于量子力学的发展起到了重要的推动作用,为人们理解光与物质之间的相互作用提供了重要的线索。
此外,光电效应的应用也使得光电技术得到了广泛的应用和发展。
以上是光电效应的一些重要知识点的总结复习,希望对你的学习有所帮助。
高考光电效应知识点总结
高考光电效应知识点总结光电效应作为物理学中的一个重要概念,常常是高考中出现的重点内容之一。
它描述的是当光照射到金属表面时,光子的能量会使得金属表面的电子被激发并被释放出来的现象。
在这篇文章中,我将对高考光电效应的知识点进行总结,帮助读者更好地理解这一概念。
1. 光电效应的基本原理光电效应的基本原理是:当光照射到金属表面时,光子的能量会使得金属表面的束缚电子克服电场力的束缚,从而逸出金属表面,并形成电子束流。
这个现象是由爱因斯坦在1905年提出的,并对量子论的发展产生了重要影响。
通过实验,我们可以进一步了解光电效应的性质和规律。
2. 光电效应的关键参数光电效应中涉及的关键参数有光电子的最大动能、截止频率和光电子的动量。
光电子的最大动能取决于光子的能量。
当光子的能量大于等于金属的逸出功时,才可以克服金属表面对电子的束缚力,产生光电子。
而截止频率是指使光电效应达到饱和的最低频率。
当光的频率低于截止频率时,无论光的强度多大,都无法触发光电效应。
3. 光电效应的实验装置在实验中,我们可以使用光电效应的实验装置来研究光电效应。
实验装置通常包括光源、金属样品和电路部分。
光源可以是氢银光源、钠光源等,用来提供光子。
金属样品作为光电效应的目标物,可以是锌、铜、铝等金属。
电路部分用来测量光电子的最大动能和光电流。
通过调节实验装置中的不同参数,我们可以观察到光电效应的发生与变化。
4. 光电效应的应用领域光电效应不仅是一种基本的物理现象,也在各个领域中具有广泛的应用。
在太阳能领域中,我们利用光电效应来转化太阳光直接为电能。
而在光电子学领域中,我们可以利用光电效应来制造光电二极管、光电倍增管等器件。
此外,光电效应还被应用于红外线探测、光电子显微镜以及光电子材料等方面。
因此,光电效应的研究和应用对于推动科学技术的发展具有重要意义。
5. 光电效应与经典物理的矛盾光电效应的发现不仅仅是一个重要的实验结果,也对经典物理学提出了挑战。
高中物理光电效应笔记
光电效应笔记光电效应是高中物理的一个重要知识点,以下是关于光电效应的一些笔记:一、光电效应现象1.光电效应是指光照在物质上,引起物质电性质发生变化的一类光物理现象。
2.当光照射在物质上时,物质可以吸收光子的能量并把能量转化为电子的运动能量,从而产生光电流。
二、光电效应的基本规律1.每种金属都有一个极限频率,只有光的频率大于这个极限频率时,才能产生光电效应。
2.光电子的最大初动能与光的强度无关,只与光的频率有关。
光的频率越高,光电子的最大初动能越大。
3.光照强度增加,光电流增大。
三、光电效应的应用1.光电管:利用光电效应制成的光电器件。
它有一个光阴极和一个阳极,当光照射在光阴极上时,光阴极会发射电子,电子被阳极收集形成电流。
2.太阳能电池:太阳能电池也是利用光电效应原理工作的。
当太阳光照射在太阳能电池上时,电池中的半导体材料会吸收光子能量,产生电子-空穴对,从而形成电流。
四、注意事项— 1 —1.在研究光电效应时,要注意区分光的频率和强度对光电效应的影响。
2.在计算光电子的最大初动能时,要使用爱因斯坦的光电效应方程:Ekm=hν-W0,其中Ekm是光电子的最大初动能,h是普朗克常量,ν是光的频率,W0是金属的逸出功。
3.在实际应用中,要注意选择合适的光源和光电器件,以达到最佳的效果。
五、光电效应的历史与发展1.光电效应最早由德国物理学家赫兹在1887年发现,但当时并未引起重视。
直到1905年,爱因斯坦提出了光电效应的理论解释,才引起了广泛的关注。
2.1916年,美国物理学家密立根通过实验验证了爱因斯坦的理论,使光电效应成为物理学中的一个重要现象。
3.随着科技的发展,光电效应的应用越来越广泛,如太阳能电池、光电倍增管、光电二极管等。
六、光电效应的类型1.外光电效应:在光线作用下,电子逸出物体表面的现象,称为外光电效应。
如光电管、光电倍增管等器件的工作原理就属于外光电效应。
2.内光电效应:在光线作用下,电子不逸出物体表面,而是在物体内部激发出载流子的现象,称为内光电效应。
高考物理光电效应知识点总结归纳
高考物理光电效应知识点总结归纳光电效应作为物理学中的重要概念,是高考物理考试中的常见考点之一。
本文将对光电效应的基本概念、实验现象、解释理论以及相关应用进行总结归纳,以帮助同学们更好地掌握光电效应知识,为高考考试做好准备。
一、光电效应的基本概念光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发生电子的发射现象。
这种现象是通过光的能量转化为电子的动能实现的。
光电效应通常发生在紫外线或更短波长的光线照射下,产生的电子被称为光电子。
二、光电效应的实验现象当光线照射到金属表面时,可观察到以下实验现象:1. 光电流现象:当金属表面被光照射时,会在电路中形成光电流。
2. 光电发射现象:光照射到金属表面,会发射出光电子。
光电子的动能与光的频率有关,与光的强度无关。
三、光电效应的解释理论光电效应的解释理论主要有以下两个方面:1. 波动说(经典理论):根据经典物理学理论,将光看作是波动性的电磁波,当光线照射到金属表面时,电子被激发并获得足够的能量,从而脱离金属形成电子流。
2. 粒子说(量子理论):量子理论认为光具有粒子性,即光子。
当光子的能量大于光电子的逸出功时,光子被吸收,电子被激发并发射出去。
四、光电效应的相关参数光电效应的研究中常用的相关参数包括:1. 逸出功(或称光电发射功函数):指的是当光的频率为零时,金属表面上最小的能量,其值与金属种类相关。
2. 阈值频率:当光的频率超过阈值频率时,金属才会发生光电效应。
阈值频率与金属的逸出功有关。
3. 剩余动能(或称动能最大值):指的是光电子逃离金属表面后剩余的动能,与光的频率和金属种类有关。
五、光电效应的应用光电效应在现实生活中有许多应用,其中包括:1. 光电池:利用光电效应将光能转化为电能,广泛应用于太阳能电池板等方面。
2. 光电倍增管:利用光电效应实现光信号到电信号的转换,用于增强弱光信号的检测和放大。
3. 光电探测器:基于光电效应原理,研制各种光电传感器,用于测量光强、光功率等。
(完整版)高中物理光电效应知识点,推荐文档
粒子散射实验装置(如图13-2-1所示)
粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数
粒子甚至被撞了回来.如图13-2-2所示.
粒子散射实验的分析图
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
图13-2-4
电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有
hν-W0.如图13-
所示)
图13-2-5
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.
所示.
图13-2-6
能级图中相关量意义的说明
意义
表示氢原子可能的能量状态
表示量子数
表示氢原子的能量
表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,距离
越小
表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的条件为。
完整版)高中物理光电效应知识点
完整版)高中物理光电效应知识点光电效应和氢原子光谱光电效应现象光电效应是指金属受到光照射后,会释放出电子的现象。
实验发现,金属有一个极限频率,只有入射光的频率大于这个极限频率才能发生光电效应。
而光电子的最大初动能与入射光的强度无关,而是随着入射光频率的增大而增大。
同时,大于极限频率的光照射金属时,光电流强度与入射光强度成正比。
但金属受到光照射时,光电子的发射一般不超过10^9/s。
光子说XXX提出了光子说,即空间传播的光不是连续的,而是由一个个光子组成。
光子的能量与光的频率成正比,可以用公式ε=hν来表示,其中h为普朗克常量,约为6.63×10^-34 XXX。
光电效应方程光电效应方程可以用hν=E_k+W或E_k=hν-W来表示。
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,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能E_k=mv^2/2.α粒子散射实验与核式结构模型XXX的α粒子散射实验装置可以用来研究原子的结构。
实验发现,绝大多数α粒子穿过金箔后仍然沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数甚至被撞了回来。
这表明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。
氢原子光谱和玻尔理论光谱是用光栅或棱镜把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录。
氢原子光谱的实验规律是巴耳末线系,其波长公式为λ=R(1/2^2-1/n^2),其中R为XXX常量,n为量子数。
玻尔理论认为原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些状态称为定态。
在定态中,原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
当原子从一种定态跃迁到另一种定态时,会辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定。
的说明如下:n:主量子数,表示电子所处的能级,n越大,能级越高,电子离核越远。
l:角量子数,表示电子轨道的角动量大小,l取值为0到n-1.m:磁量子数,表示电子轨道在空间中的方向,取值为-l到l。
(完整版)高中物理光电效应知识点
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,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.(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10-9_s. 2.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 =6.63×10-34 J·s.3.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 =12m v 2.知识点二: α粒子散射实验与核式结构模型1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13-2-1所示)2.实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,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.如图13-2-2所示.α粒子散射实验的分析图3.原子的核式结构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)光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(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1λ=R (122-1n2)(n =3,4,5,…),R 是里德伯常量,R =1.10×107 m -1,n 为量子数.2.玻尔理论(1)定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,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,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=E m -E n .(h 是普朗克常量,h =6.63×10-34 J·s)(3)轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.点拨:易错提醒(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N =C 2n =n (n -1)2,一个氢原子跃迁发出可能的光谱线数最多为(n -1).(2)由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,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.光电效应的实质 光子照射到金属表面,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服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.2.极限频率的实质光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须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,所以每种金属都有一定的极限频率.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.图13-2-4光电效应方程电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,E k =hν-W 0.如图13-2-4所示.5.用光电管研究光电效应(1)常见电路(如图13-2-5所示)图13-2-5(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⎩⎪⎨⎪⎧照射光⎩⎪⎨⎪⎧ 强度——决定着每秒钟光源发射的光子数频率——决定着每个光子的能量ε=hν光电子⎩⎪⎨⎪⎧每秒钟逸出的光电子数——决定着光电流的强度光电子逸出后的最大初动能(12m v 2m)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.(2)在发生光电效应的过程中,并非所有光电子都具有最大初动能,只有从金属表面直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.氢原子的能级图能级图如图13-2-6所示.图13-2-6相关量 意义 能级图中的横线 表示氢原子可能的能量状态——定态 横线左端的数字“1,2,3…” 表示量子数横线右端的数字 “-13.6,-3.4…” 表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的条件为hν=E m -E n(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N =C 2n =n (n -1)2. (2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n -1).二、核反应和核能知识点一: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结构.(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α射线、β射线、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相同.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α衰变:A Z X→A-4Y+42HeZ-2β衰变:A Z X→A Z+1Y+0-1e(3)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.半衰期由原子核内部的因素决定,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,核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.知识点二:核反应和核能1.核反应在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.2.核力核子间的作用力.核力是短程力,作用范围在1.5×10-15 m之内,只在相邻的核子间发生作用.3.核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解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,这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE=Δmc2.【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)根据半衰期的概念,可总结出公式N 余=N 原(12)t /τ,m 余=m 原(12)t /τ式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量,N 余、m 余表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 表示衰变时间,τ表示半衰期.(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定的,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:核反应方程的书写规律总结(1)核反应过程一般都是不可逆的,所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向,不能用等号连接.(2)核反应的生成物一定要以实验为基础,不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程.(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒;遵循电荷数守恒.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应过程.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裂变时发生链式反应,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应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应.2.核能的计算方法(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注意Δm的单位1 u=1.66×10-27 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量,u是原子质量单位.(2)核反应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.规律总结根据ΔE=Δmc2计算核能时,若Δm以千克为单位,“c”代入3×108_m/s,ΔE的单位为“J”;若Δm以“u”为单位,则由1u c2=931.5_MeV得ΔE=Δm×931.5_MeV.。
高中物理光电效应知识点总结-精选范文
高中物理光电效应知识点总结高中物理光电效应知识点(一)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,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.(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,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表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结构模型1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13-2-1所示)2.实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,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.如图13-2-2所示.α粒子散射实验的分析图3.原子的核式结构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,?),R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,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,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n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不同,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.光电效应的实质光子照射到金属表面,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服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.2.极限频率的实质光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须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,所以每种金属都有一定的极限频率..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.光电效应方程电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,Ek=hν-W0.如图13-2-4所示.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? ?每秒钟逸出的光电子数——决定着光电???流的强度光电子???光电子逸出后的最大初动能?1mv???强度——决定着每秒钟光源发射的光子数照射光??频率——决定着每个光子的能量ε=hν? 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n?n-1?(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N=C2=. n(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1).高中物理光电效应知识点(二)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结构.(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相同.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α衰变:AZX→Z-2Y Aβ衰变:AZX→Z+1Y(3)因素决定,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,核反应过程前、后质量发生变化?质量亏损?而释放出核能.知识点二:核反应和核能1.核反应在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.2.核力核子间的作用力.核力是短程力,作用范围在1.5×1015 m之内,只在相邻的核子间发生作用.3.核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解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)根据半衰期的概念,可总结出公式11N余=N原t/τ,m余=m原()t/τ22式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量,N余、m余表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表示衰变时间,τ表示半衰期.(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定的,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:核反应方程的书写规律总结能用等号连接.来写核反应方程.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应过程.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裂变时发生链式反应,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应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应.2.核能的计算方法(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注;(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们;规律总结;2根据ΔE=Δmc计算核能时,若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)核反应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根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位,“c”代入3×1082若Δm以“u”为单位,则由1uc=931.5_MeV得ΔE=Δm×931.5_MeV.高中物理光的本质知识点一、波的干涉和衍射:1、干涉:两列频率相同的波相互叠加,在某些地方振动加强,某些地方振动减弱,这种现象叫波的干涉;(1)发生干涉的条件:两列波的频率相同;(2)波峰与波峰重叠、波谷与波谷重叠振动加强;波峰与波谷重叠振动减弱;(3)振动加强的区域的振动位移并不是一致最大;2、衍射:波绕过障碍物,传到障碍物后方的现象,叫波的衍射;(隔墙有耳) 能观察到明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小,或差不多;3、衍射和干涉是波的特性,只有某物资具有这两种性质时,才能说该物资是波;二、光的电磁说:1、光是电磁波:(1)光在真空中的传播速度是3.0×108m/s;(2)光的传播不需要介质;(3)光能发生衍射、干涉现象;2、电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线;(1)从左向右,频率逐渐变大,波长逐渐减小;(2)从左到右,衍射现象逐渐减弱;(3)红外线:热效应强,可加热,一切物体都能发射红外线;(4)紫外线:有荧光效应、化学效应能,能辨比细小差别,消毒杀菌;3、光的衍射:特例:萡松亮斑;4、光的干涉:(1)双缝(双孔)干涉:波长越长、双孔距离越小、光屏间距离越大,相邻亮条纹间的距离越大;(2)薄膜干涉:特例:肥皂泡上的彩色条纹;检测工件的平整性,夏天油路上油滴成彩色猜你感兴趣:1.高中物理关于向心加速度的知识点总结2.高中物理基础知识总结3.高三物理学习方法指导与学习方法总结4.高考物理考点总结高考物理复习纲要5.高一物理复习知识点总结6.高一必修一物理知识点归纳。
2024版高考物理光电效应七大题型总结
2024版高考物理光电效应七大题型总结【考点归纳】考点一:光电效应的规律考点二:爱因斯坦的光电效应方程 考点三:光电效应的函数图像问题考点四:不同的色光照射是否能发生光电效应 考点五:饱和光电流 考点六:额止电压考点七:光电效应的最大初速度【知识归纳】知识点一、光电效应的实验规律1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象. 2.光电子:光电效应中发射出来的电子. 3光电效应的实验规律(1)存在截止频率:当入射光的频率低于截止频率时不(填“能”或“不”)发生光电效应. (2)存在饱和电流:在光的频率不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大. (3)存在遏止电压:使光电流减小到0的反向电压U c ,且满足12m e v c 2=eU c .(4)光电效应具有瞬时性:光电效应几乎是瞬时发生的. 知识点二、爱因斯坦的光电效应理论1.光子:光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν,其中h 为普朗克常量.这些能量子后来称为光子.2.逸出功:使电子脱离某种金属,外界对它做功的最小值,用W 0表示.不同种类的金属,其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”). 3.爱因斯坦光电效应方程(1)表达式:hν=E k +W 0或E k =hν-W 0.(2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,在这些能量中,一部分大小为W 0的能量被电子用来脱离金属,剩下的是逸出后电子的初动能E k .(3)U c 与ν、W 0的关系:①表达式:U c =h e ν-W 0e .①图像:U c -ν图像是一条斜率为he的直线.技巧归纳一:光电效应现象和光电效应方程的应用(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率. (2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光. (3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关. (4)光电子不是光子,而是电子.2.两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大; (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 3.三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程:E k =hν-W 0. (2)最大初动能与遏止电压的关系:E k =eU c . (3)逸出功与极限频率的关系W 0=hνc .技巧归纳二: 光电效应图象四类图象图象名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图线①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc①逸出功:图线与E k 轴交点的纵坐标的值的绝对值W 0=|-E |=E ①普朗克常量:图线的斜率k =h 颜色相同、强度不同的光,光电流与电压的关系①遏止电压U c :图线与横轴的交点 ①饱和光电流I m :光电流的最大值 ①最大初动能:E k =eU c 颜色不同时,光电流与电压的关系①遏止电压U c1、U c2 ①饱和光电流①最大初动能E k1=eU c1,E k2=eU c2 遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图线①极限频率νc :图线与横轴的交点 ①遏止电压U c :随入射光频率的增大而增大①普朗克常量h :等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h =ke .(注:此时两极之间接反向电压)【考点题型归纳】题型一:光电效应的规律1.如图所示,在演示光电效应的实验中,将一带电锌板与灵敏验电器相连,验电器指针张开。
2025届高考物理复习第16.1讲波粒二象性
第16.1讲波粒二象性课程标准1.通过实验,了解光电效应现象.能根据实验结论说明光的波粒二象性.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义.2.知道实物粒子具有波动性,了解微观世界的量子化现象.体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响.素养目标物理观念:实物粒子具有波动性,光的波粒二象性;建立物质观.科学思维:利用科学推理得出实物粒子也具有波粒二象性.科学探究:通过实验探究光电效应现象的规律.考点一光电效应规律●【必备知识·自主落实】●1.光电效应(1)光电效应现象,能使金属中的_从表面逸出.这个现象称为光电效应,这种电子常称为光电子.(2)几个名词解释①遏止电压:使光电流减小到0的_电压,用U c表示.②截止频率:能使某种金属发生光电效应的_频率叫作该种金属的截止频率(或极限频率),用νc表示,不同的金属对应着不同的截止频率.③最大初动能:发生光电效应时,金属表面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_.(3)光电效应规律①每种金属都有一个截止频率,入射光的频率_截止频率时不发生光电效应.②光电子的_与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而_.③只要入射光的频率大于金属的截止频率,照到金属表面时,光电子的发射几乎是_,一般不超过10-9s,与光的强度_关.④当入射光的频率大于金属的截止频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成_比.2.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个_,光子的能量ε=_.(2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的_.(3)爱因斯坦光电效应方程①表达式:hν=E k+W0或E k=_.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逸出功W0[由金属本身决定,与入射光无关],剩下的表现为逸出后电子的_.●【关键能力·思维进阶】●1.四点提醒(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率.(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光.(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关.(4)光电子不是光子,而是电子.2.两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流饱和值大;(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大.3.三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程:E k=hν-W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系:E k=eU c.(3)逸出功与极限频率的关系W0=hνc.例1[2024·九省联考河南卷]某光源包含不同频率的光,光的强度与频率的关系如图所示.表中给出了一些金属的截止频率νc,用该光源照射这些金属.则()金属νc/(×1014Hz)铯 4.69钠 5.53锌8.06钨10.95A.仅铯能产生光电子B.仅铯、钠能产生光电子C.仅铯、钠、锌能产生光电子D.都能产生光电子例2(多选)某同学设计了一种利用光电效应原理工作的电池,如图所示.K、A电极分别加工成球形和透明导电的球壳.现用波长为λ的单色光照射K电极,K电极发射光电子的最大初动能为E k,电子电荷量为e.忽略光电子重力及之间的相互作用,已知光速为c,普朗克常量为h.下列说法正确的是()A.入射光子的动量p=hλB.K电极的逸出功W0=hc-E kλC.A、K之间的最大电压U=E keD.若仅增大入射光强度,A、K之间电压将增大例3[2023·辽宁卷]原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂.某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④.若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为E k,则()A.①和③的能量相等B.②的频率大于④的频率C.用②照射该金属一定能发生光电效应D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k思维提升光电效应的分析思路考点二光电效应图像分析●【关键能力·思维进阶】●1.最大初动能E k与入射光频率ν的关系图线2.遏止电压U c与入射光频率ν的关系图线3.光电流与电压的关系例4[2024·河北唐山模拟]金属钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,被美誉为“太空金属”.用频率为2.5×1015Hz的单色光照射金属钛表面,发生光电效应.从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图所示.普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则下列说法正确的是()A.钛的极限频率为2.5×1015HzB.钛的逸出功为6.63×10-19JC.随着入射光频率的升高,钛的逸出功增大D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比例5(多选)[2024·河北张家口一模]如图所示为光照射到钠金属板上时,遏止电压U与入射光频率ν的函数关系图线,已知元电荷e=1.6×10-19C.普朗克常量h=6.63×10-34J·s,由图中信息可知()A.遏止电压与入射光的频率成正比B.图像的斜率为heC.钠的逸出功约为2.3eVD.用8×1014Hz的光照射钠金属板时,光电子的最大初动能约为2.9×10-19J例6(多选)[2024·山东济南高三统考]照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出,可以用甲图的电路研究电子逸出的情况.阴极K在受到光照时能够逸出电子,阳极A吸收阴极K 逸出的电子,在电路中形成光电流.在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图.断开开关换用不同频率的单色光照射阴极K得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像.如丙图所示.下列说法正确的是()A.由丙图可知普朗克常量h=Eλ0cB.丙图中的λ0是产生光电效应的最小波长C.乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能,且有最大值D.乙图中电压由0到U1,光电流越来越大,说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多考点三光的波粒二象性物质波●【必备知识·自主落实】●1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有_性.(2)光电效应说明光具有_性.(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的_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_的地方,暗条纹是光子到达概率_的地方,因此光波是一种概率波.(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,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.应,其波长λ=hp●【关键能力·思维进阶】●1.[2024·上海市师大附中高三月考]用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像,则()A.图像(a)表明光具有波动性B.图像(c)表明光具有粒子性C.用紫外线观察不到类似的图像D.实验表明光是一种概率波2.(多选)[2023·海南卷]已知一个激光发射器功率为P,发射波长为λ的光,光速为c,普朗克常量为h,则()A.光的频率为cλB.光子的能量为hλC.光子的动量为hλD.在时间t内激光器发射的光子数为Ptcℎλ思维提升(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,贯穿本领越强,越不容易看到光的干涉和衍射现象.(3)从传播与作用上看光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现出粒子性.(4)波动性与粒子性的统一也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛由光子的能量ε=hν、光子的动量表达式p=hλ盾,表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有描述波动性的物理量频率ν和波长λ.第1讲波粒二象性考点一必备知识·自主落实1.(1)电子(2)①反向②最小③最大值(3)①低于②最大初动能增大③瞬时的无④正2.(1)光子hν(2)最小值(3)①hν-W0②最大初动能关键能力·思维进阶例1解析:根据光电效应方程E k=hν-W0,金属的逸出功为W0=hνc,由图可知光源中光的频率范围为2×1014Hz≤ν≤9×1014Hz,则仅铯、钠、锌能产生光电子.故选C.答案:C,故A错误;例2解析:入射光子的动量p=hλK电极发射光电子的最大动能为E k,则E k=h c-W0λ-E k,故B正确;解得W0=hcλ电子聚集在A电极后,使A极带负电,因此会在球内部建立一个从K指向A的反向电场,阻碍电子继续往A聚集.当A、K之间达到最大电势差U,最大动能为E k的电子都无法到达A极.根据动能定理-eU=0-E kA、K之间的最大电压U=E k,故C正确;e-W0根据E k=h cλ可知,若仅增大入射光强度,最大初动能不变,A、K之间电压将不变,故D错误.故选BC.答案:BC例3解析:由图可知①和③对应的跃迁能级差相同,可知①和③的能量相等,选项A正确;因②对应的能级差小于④对应的能级差,可知②的能量小于④的能量,根据E=hν可知②的频率小于④的频率,选项B错误;因②对应的能级差小于①对应的能级差,可知②的能量小于①,②的频率小于①,则若用①照射某金属表面时能发生光电效应,用②照射该金属不一定能发生光电效应,选项C错误;因④对应的能级差大于①对应的能级差,可知④的能量大于①,即④的频率大于①,因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为E k,根据E k =hν-W 逸出功,则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于E k ,选项D 错误.故选A.答案:A考点二关键能力·思维进阶例4解析:由题图可知,当最大初动能等于零时,入射光的频率等于金属的截止频率,则有νc =1.0×1015Hz ,可知钛的逸出功W 0=hνc =6.63×10-34×1.0×1015J =6.63×10-19J ,A错误,B 正确;逸出功由金属本身的性质决定,与入射光频率无关,C 错误;由题图可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不是正比关系,D 错误.故选B.答案:B例5解析:遏止电压与入射光的频率成线性关系不是正比关系,A 错误; 根据eU c =hν-W 0得U c =he ν-W 0e可知图线斜率为he ,B 正确;由图可知截止频率νc 为5.5×1014Hz ,逸出功W 0=hνc ,可计算出钠的逸出功约为2.3eV ,C 正确;用8×1014Hz 的光照射钠金属板时,光电子的最大初动能E k =hν-W 0=hν−hνc =1.66×10-19J ,D 错误.故选BC.答案:BC例6解析:由光电效应方程E k =hν-W 0 可知普朗克常量h =Eλ0c,A 正确;由丙图可知,入射光波长倒数越大,电子最大初动能越大,即入射光波长越小,电子最大初动能越大,结合丙图可知,λ0是产生光电效应的最大波长,B 错误;遏止电压满足U c e =12mv m 2它的存在意味着光电子具有一定的初动能,且有最大值,即光电子有最大初动能,C 正确;单位时间内逸出光电子的个数是由光的强度决定的,当光强一定时,单位时间内逸出光电子的个数是一定的,只不过当电压较小时,不是所有的光电子都能到达阳板,电压越大到达阳极的光电子数越多,D 错误.答案:AC考点三必备知识·自主落实1.(1)波动(2)粒子(3)波粒二象 2.(1)大小关键能力·思维进阶1.解析:题图(a)只有分散的亮点,表明光具有粒子性;题图(c)呈现干涉条纹,表明光具有波动性,A 、B 错误;紫外线也具有波粒二象性,也可以观察到类似的图像,C 错误;实验表明光是一种概率波,D 正确.答案:D2.解析:由波的知识可知λ=cν,则光的频率为ν=cλ,A 对;由光子说可知,光子能量ε=hν=h cλ,光子动量p =hλ,B 错,C 对;时间t 内发射的光子的总能量为Pt ,即n ·h cλ=Pt ,则n =Ptλhc ,D 错.答案:AC。
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 。
高三物理光电效应课件
习题一:光电效应的发现历史
总结词
了解光电效应的发现历史对于理解其原理和应用至关重要。
详细描述
光电效应的发现可以追溯到19世纪末,当时德国物理学家赫兹在进行电磁波实验时意外 地发现了光能够激发电子的现象。后来,爱因斯坦等科学家对这一现象进行了深入研究, 提出了光电效应理论。
详细描述
在20世纪初,光电效应理论的发展对于量子力学和现代物理学的发展产生了深远的影响 。如今,光电效应的应用已经渗透到我们日常生活的方方面面,如太阳能电池、光电传感 器、激光器等。
3. 逐渐调整光源的波长,使用截止滤光 片过滤掉低于截止波长的光,观察电流 表的变化。
实验结果分析
根据实验数据,绘制光电流与 波长的关系图,观察是否存在 明显的转折点。
根据爱因斯坦光电效应方程, 计算极限频率和截止波长。
分析实验结果与理论预测的差 异,探讨可能的原因。
03
CATALOGUE
光电效应公式
习题二:光电效应实验步骤
总结词
详细描述
详细描述
掌握光电效应实验步骤是理解光电效 应的关键。
在进行光电效应实验时,首先需要选 择适当的光源和光电探测器,确保光 源发出的光能够照射到光电探测器上 。然后,需要调整光源的波长和强度 ,观察光电探测器的输出变化,记录 实验数据。最后,根据实验数据进行 分析和解释,得出结论。
详细描述
在太阳能电池中,光电效应公式被用 来计算不同波长的光子在电池上产生 的电压和电流,从而优化电池的性能 。在光电传感器中,光电效应公式被 用来检测不同波长的光信号,实现各 种光电转换功能。在光谱分析中,光 电效应公式被用来分析物质吸收和发 射光谱的特性,推断出物质的组成和 结构信息。
THANKS
物理高三总复习 课件12.1光的波粒二象性
【考点探究】
例1.【2011·江苏】列描绘两种温度下黑体辐射强度与 波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是( A )
A
B
C
D
【考点探究】
例2.如图所示为光电管的工作电路图,分别用波长为λ0、λ1、λ2 的单色光做实验,已知λ1>λ0>λ2。当开关闭合后,用波长为λ0 的单色光照射光电管的阴极K时,电流表 有示数。则下列说法正确的是( AD ) A. 光电管阴极材料的逸出功与入射光无关 B. 若用波长为λ1的单色光进行实验, 则电流
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出波动性;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——ν和λ.
【考点探究】
【针对训练】
练2.【2011·课标全国卷】
在光电效应实验中,某金属的截止频率相应的波长为 λ0,该金属的逸出功为__h_c_0 _. h若_ec_·用__λ波_λ0_0λ-_长_λ为.λ已(λ知<λ电0)的子单的色电光荷做量实、验真,空则中其的遏光止速电和压普为朗 克常量分别为e、c和h.
考点2、光电效应的四类图象分析
__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,h 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=_p____,p为运动物体的动量,
h为普朗克常量。
考点1、光电效应现象和光电效应方程的应用
1.对光电效应的四点提醒 (1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率; (2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光; (3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关; (4)光电子不是光子,而是电子。 2.两条对应关系 (1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大; (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
近代物理初步15.1 光电效应光子光的波粒二象性一、考点聚焦光电效应、光子、爱因斯坦光电效应方程Ⅱ级要求光的波粒二象性、物质波Ⅰ级要求激光的特性及应用二、知识扫描1、光电效应的规律(1)任何一种金属都有发生光电效应的极限频率,入射光的频率必须大于这个频率才能产生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光的频率增大而增大。
(3)光电效应的产生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
(4)当入射光的频率大于金属极限频率时,光电流强度与入射光的强度成正比。
2、光子说在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子的能量与其频率成正比,即E=hν3、光电效应方程:E k= hν–W4、光的波粒二象性:光既具有波动性,又有粒子性。
(1)大量光子产生的效果显示出波动性,个别光子产生的效果显示出粒子性.(2)光子和电子、质子等实物粒子一样,具有能量和动量.与其它物质相互作用时,粒子性起主导作用;在光的传播过程中,光子在空间各点出现的可能性的多少(概率),由波动性起主导作用。
(3)对不同频率的光,频率低、波长长的光,波动性特征显著;而频率高、波长短的光,粒子性特征显著.5.物质波h任何运动物体都有一种波与它对应,波长是λ=p三、好题精析例1、关于光电效应,下列几种叙述正确的是A.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流的强度与入射光的强度无关C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应[解析] 金属的逸出功由该金属决定,与入射光源频率无关,光电流的强度与入射光强度成正比,选项A、B错误。
不可见光包括能量大的紫外线、X射线、 射线,也包括能量比可见光小的红外线、无线电波,选项C错误。
正确选项为D。
[点评] 正确理解金属的逸出功的概念,知道极限频率(或最大波长)存在的原因是解决光电效应问题的关键;光电效应是金属中的自由电子吸收了光子的能量后,其动能大到足以克服金属离子的引力而逃逸出金属表面,成为光电子.对一定的金属来说,逸出功是一定的.照射光的频率越大,光子的能量越大,从金属中逸出的光电子的初动能就越大.如果入射光子的频率较低,它的弧光灯15-1-1能量小于金属的逸出功,就不能产生光电效应,这就是存在极限频率的原因.光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态).因为光电流未达到饱和值之前,其大小不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关.只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比.例2、如图15-1-1所示,与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的,现在让弧光灯发出的光经一狭缝后照射到锌板,发现在锌板上形成明暗相间的条纹,同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大,以上实验事实说明:A. 光具有波粒二象性B. 验电器的铝箔原来带负电C. 锌板上亮条纹是平行等宽度的D. 若改用激光器发出的红光照射锌板,观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大[解析]:当弧光灯发出的紫外线经过狭缝照在锌板上,锌板上形成明暗相间的条纹,发生衍射现象,中心条纹宽度最宽,说明光有波动性;同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大,发生了光电效应,电子飞出,锌板原带正电,说明光有粒子性。
所以A 正确,B 、C 错误。
红光的频率小于锌板的极限频率,不发生光电效应,D 错误。
[点评] 这道题要求学生掌握光的衍射图象的特点与光电效应的实质。
例3.在做光电效应实验中,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出了光电子的最大初动能E K 与入射光的频率 的15-1-2关系如图15-1-2所示,由实验图像可求出(A)该金属的逸出功 (B)该金属的极限频率(C)单位时间内逸出的光电子数 (D)普朗克恒量 {解析} 根据爱因斯坦光电效应方程E K =h -W ,任何一种金属的逸出功W 一定,说明E K 随ν的变化而变化,且是线性关系(与y=ax+b 类似),直线的斜率等于普朗克恒量,直线与横轴的截距oA 表示E K =0时的频率O ,即为金属的极限频率,由波速公式c=00λν。
求该金属发生光电效应照射光的极限波长.E K =h -W ,E K =0时有h -W =0,h W =0ν, 又由波速公式,得c=00λν, W hc =λ 故选 (A)、(B)、(D) 与横纵轴截距的物理意义.注意将有关的物理知识和数学的图线联系起来,培养用数学知识点评 处理此类问题,一定要先确定横、纵两轴分别代表什么,然后再确定图线斜率及图线解决物理问题的能力.例4、如图15-1-3是研究光电效应的实验电路.现用等离子态的氢气(电离态)跃迁时所发出的光照射光电管的阴极K ,测得微安表的示数是40 μA ,电压表的示数是20V .已知光电管阴极材料的逸出功是3.6eV .求:(1)氢气发光的最短波长; (2)光电管阴极材料的极限波长;(3)光电子到达阳极A 的最大动能.[解析]:(1) h νmin = hc/λmax =13.6×1.6×10-19=2.2×10-18 Jλmax =6.63 ×10-34×3×108 /2.2×10-18 =9.1×10-8 m(2) h ν0 =hc/λ=w=3.6×1.6×10-19 =5.76×10-19J15-1-3λ极=6.63 ×10-34×3×108 /5.76×10-19 =3.5×10-7m(3) E KA –E KK = e U ,E KK =h ν-wE KA =eU+ E KK =eU+h ν-w=20+13.6-3.6=30eV[点评]:这题学生容易混淆第1问和第2问,主要是没有弄清氢气发光的最短波长的含义。
例5:黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保持型设备,它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯,,然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”(1)一只功率为P 的黑光灯正常工作时,约有5%的电能转化为光能,光能中约有50%的是频率为γ的紫光,求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子(已知普朗克恒量为h )(2)如图15-1-4是高压电网的工作电路示意图,理想变压器将有效值为220V 的交流电压变成高压,输送到高压电网,电网相邻两电极间距离为0.5cm ,空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm 。
为防止两电极间空气被击穿而造成短路,变压器的次、初级线圈匝数比12n n 应满足什么条件? [解析] (1)Pt ⨯5%⨯50%=nh υn =υh P 400 (2) 空气被击穿时,两电极间的电压U 2m=6220⨯0.5=3110VU 2=2200VU 1=220V∵ 2121U U n n = n 2n 1 S 15-1-4∴ 101220022021==n n [点评]:本题求解关键要明确:一是运用能量守恒,求得可见光的光子数;二是击穿电压是最大值。
四、变式迁移1、如图15-1-5所示,N 为钨板,M 为金属网,它们分别和电池两极相连,各电池的电动势E 和极性已在图中标出,钨的逸出功为4.5 eV.现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量也已在图上标出).那么下列图中能有电子到达金属网的是2、有一个功率为500W 的红外线取暖器,如果它辐射的红外线的频率为3.0× 1014HZ ,试求它每秒将发射出多少个光子?在距离取暖器2m 远处,垂直于红外线传播方向的1cm 2面积上每分钟能接收到多少个光子? 五、[能力突破]1.下列说法正确的是A .光波是一种概率波B .光波是一种电磁波C .单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变D .单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变.( )2、用波长为λ1和λ2的单色光1和2分别照射金属1和2的表面.色光1照射金属1和2的表面时都有电子射出,色光2照射金属1时有电子射出,照射金属2时没有电子射出.设金属1和2的逸出功分别为W 1和W 2,则有 ( )A.λ1>λ2,W 1> W 2B.λ1>λ2,W 1< W 215-1-5C.λ1<λ2,W 1> W 2D.λ1<λ2,W 1< W 23、用如图15-1-6所示的装置研究光电效应现象, 当用光子能量为2.5eV 的光照射到光电管上时, 电流表G 的读数为0.2mA. 移动变阻器的触点c ,当电压表的示数大于或等于0.7V 时,电流表读数为0. 则A .光电管阴极的逸出功为1.8eVB .电键k 断开后, 有电流流过电流表GC .光电子的最大初动能为0.7eVD .改用能量为1.5eV 的光子照射,电流表G 也有电流,但电流较小( )4、如图15-1-7所示电路中两个光电管的阴极是由同种金属材料制成的,现用强度相同的两束光分别照射两个光电管的阴极,紫光照在甲电路的光电管上,绿光照在乙电路的光电管上,若都能产生光电效应,则下列判断中正确的是( )A .从两个极板射出的光电子的最大初动能相同B .甲光电管中打到阳极上的光电子的最大动能一定大于乙光电管中打到阳极上的光电子的最大动能C .单位时间内由两光电管产生的光电子的数量相同D .单位时间内由乙光电管产生的光电子的数量比甲光电管产生的光电子的数量多5.某种金属材料在绿光照射下恰能产生光电效应,则下列说法中错误的是A .改用黄光照射,不能产生光电效应 甲 紫光 乙 绿光 C A DB μA μA E 1 R E 2 R15-1-6 15-1-7B.增加绿光强度,光电子最大初动能增加C.减弱绿光强度,光电管中的光电流减小D.改用紫光照射,光电子最大初动能增加6.下列关于光的波粒二象性的论述中,正确的是( )A.光子说完全否定了光的电磁说B.光的波粒二象性说的是光与机械波和物质波粒子很相似C.大量光子的行为显示波动性,个别光子的行为显示粒子性D.随着电磁波频率的增大其波动性越不显著,粒子性越显著7.某激光源的发光功率为P,发射激光的波长为λ.当该激光照射到折射率为n的介质中时,由于反射其能量减小了10%,介质中激光束的直径为d,那么在介质中单位时间内通过与激光束垂直的截面上单位面积的光子数:A、3.6Pλ/πd2hcB、3.6Pλ/πd2nhcC、0.9Pλ/hcD、3.6Pλ/hc8.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。
从科学研究的方法来说,这属于()A.等效替代B.控制变量C.科学假说D.数学归纳15-1-8 9.如图15-1-8所示,当电源的右端为正极时,为使微安表偏转,照射光的频率至少为5.3 1014Hz.当电源的左端为正极时,改用另一频率的光照射,调节滑动头C使V表中示数为0.93V,微安表中的电流恰好消失.求:(1)光电管阴极材料的逸出功;(2)后来所加光的频率.10.已知每秒从太阳射到地球的垂直于太阳光的每平方米截面积上的辐射能为1.4×10 3J,其中可见光部分约占45%.假如认为可见光的波长均为0.55μm ,太阳向各个方向的辐射是均匀的,日地间距离R=1.5×10 11m,普朗克常量h=6.63×10 -34 J/s,由此可估算(1)出太阳每秒辐射出的可见光的光子数约为多少?(2)若已知地球的半径R =6.4×10 6m ,估算地球接受的太阳光的总功率.参考答案:15.1知识变迁:1 、BC2、2.5×1021 3.010⨯17 能力突破:1、AB2、D3、ABC4、D5、B6、CD7、A8、C 9、.3.5J1910-⨯ 7.5Hz 1410⨯ 10. 4.9X10 44个.1.8X10 11(kW).。