光电效应例题汇总
光电效应例题汇总
光电效应:光照射金属板时,可以使金属板发射电子旳现象。
右图中,锌板带正电,验电器也带正电。
光电效应中,金属板发射出来旳电子叫光电子,光电子旳定向移动可以形成光电流。
有关知识:电磁波按照频率依次增大(波长依次减小)旳顺序排列:无线电波→红外线→可见光→紫外线→x射线→γ射线可见光又分为7中颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
光旳频率和颜色是相应关系,一种频率相应一种光旳颜色。
单色光就是单一频率旳光。
光照强度:单位时间内照射到单位面积上旳光旳能量。
(光线和接受面垂直时)通俗讲,光照强度大就是光线密集旳意思。
房间里开一盏灯时没有开两盏灯光照强度大。
光电效应旳规律:(右图为研究光电效应旳电路图)1.光电管中存在饱和电流。
当光照强度、光旳颜色一定期,光电流随着AK极之间旳电压增大而增大,但是当电压增大到一定限度后来,光电流就不再增大了,光电流能达到旳最大值叫饱和电流。
控制光旳颜色,饱和电流与光照强度有关,光照越强则饱和电流越大。
2.光电管两端存在着遏止电压。
当A、K极之间电压为零时,光电流并不为零。
当在A、K极加反向电压时,即A极为负极板,K极为正极板时,光电子在两极之间减速运动。
反向电压越大,光电流越小,当反向电压达到某一值时,光电流消失,可以使光电流消失旳反向电压叫遏止电压,用UC表达。
遏止电压与光照强度无关,只与入射光旳频率有关,频率越大则遏止电压越大。
右图中,甲乙丙三种光旳频率大小关系?甲、乙旳光照强度大小关系?乙、3.金属能否发生光电效应取决于入射光旳频率,与光照强度和光照时间无关。
当入射光旳频率低于某一值时,无论光照多强,时间多长都不会发生光电效应。
而这一值叫做截止频率,又叫极限频率,用νc表达。
4.如果入射光旳频率超过了截止频率,无论光照强度多么弱,发生光电效应仅需10-9s。
爱因斯坦为理解释光电效应,提出了光子说:1.在空间传播旳光是不持续旳,而是一份一份旳,每一份叫做一种光子,光子旳能量E=hν。
光电效应+光子(经典题型)个人整理,附录答案
光电效应(光子)知识点归纳:1、光电效应的基本规律:1) 存在极限频率:任意金属都有一个极限频率,当入射光的频率大于极限频率时则会产生光电效应。
2)光电子的最大初动能:光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
3)光电效应几乎瞬时发生:一般不超过10-9s 。
4)决定光电流强度的因素:当入射光频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
2、遏止电压U 0与光电子最大初动能的关系 2210m mv eU【典型例题】1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用紫外线灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示,这时( )A .锌板带正电,指针带负电B .锌板带正电,指针带正电C .锌板带负电,指针带正电D .锌板带负电,指针带负电2.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是( )A .改用频率更小的紫光照射B .改用强度更大的原紫外线照射C .改用X 射线照射D .延长原紫外线的照射时间3.关于光电效应,下列说法正确的是( )A .极限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4. (双选)光电效应实验中, 下列表述正确的是( )A. 光照时间越长光电流越大B. 入射光足够强就可以有光电流C. 遏止电压与入射光的频率有关D. 入射光频率大于极限频率才能产生光电子5、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( )A. A光的频率大于B光的频率B. B光的频率大于A光的频率C. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a6、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保持不变,则()A.从光照至金属表面上到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将减小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7、(双选)一金属表面,受绿光照射时发射出电子,受黄光照射时无电子发射.下列有色光照射到这金属表面上时会引起光电子发射的是()A.橙光B.紫光C.红光D.蓝光8、下列关于光电效应的陈述中,正确的是( )A.金属的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流强度与入射光强度无关C.用不可见光照射金属一定比用可见光照同种金属产生的光电子最大初动能大D.对任何一种金属,都有一个“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自我检测1、已知一光电管的阴极的极限频率为ν0,现将频率ν大于ν的光照射在阴极上,下列说法错误的是()A.照射在阴极上的光的强度愈大,单位时间内产生的光电子数目也愈多.B.加在AK间的正向电压愈大,通过光电管的光电流饱和值也愈大.C.为了阻止光电子发射,必须在AK间加一足够高的反向电压.D.阴极材料的逸出功等于hν2、光电效应的四条规律中,波动说仅能解释的一条规律是()A.入射光的频率必须大于或等于被照金属的极限频率才能产生光电效应B.发生光电效应时,光电流的强度与人射光的强度成正比C.光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大D.光电效应发生的时间极短,一般不超过10-9s3.用频率为v 的光照射某金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E K ,若改用频率为3v的光照射该金属,则逸出光电子的最大初动能为:( )A .3E kB .K E 3C . 3h v -E K ;D . 2h v +E K4入射光照射到某金属表面上时,能发生光电效应,若入射光的强度减弱,而颜色保持不变,那么( )A .从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加B .逸出的光电子的最大初动能将减小C .单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D .有可能不发生光电效应5.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子只能短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。
(完整版)光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1.下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A.对于某种金属,无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.对于某种金属,无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C.对于某种金属,超过极限频率的入射光强度越大,所产生的光电子的最大初动能就越大D.对于某种金属,发生光电效应所产生的光电子,最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度、光照时间无关,所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应,故A正确,B错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知入射光的频率大于极限频率时,频率越高,光电子的最大初动能越大,与入射光强度无关,故C错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系,故D错误.2.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【解析】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-W0=21mv2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.3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开了一个角度,如图所示,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应,锌板上有电子逸出,锌板带正电,验电器指针也带正电,故B正确4.关于光电效应有如下几种叙述,其中叙述正确的是()A.金属的逸出功与入射光的频率成正比ssB .饱和光电流与入射光强度有关C .用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D .光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身,故A 错误;逸出的光电子数与入射光的强度有关,即饱和光电流与入射光的强度有关,故B 正确;由光电效应方程E k =hν-W 0 可知,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,红外线的频率小于可见光的频率,所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小,C 错误;光电效应几乎是瞬时发生的,D 正确.5.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能.若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A .hν B.21Nhν C .Nhν D .2Nhν 【解析】选C. 据光子说可知,光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=hν ( h 为普朗克常量),N 个光子的能量为Nhν,所以选项C 正确.6.用绿光照射一光电管,产生了光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加,下列做法可取的是( ) A .改用红光照射 B .增大绿光的强度C .增大光电管上的加速电压D .改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν=W 0+21mv 2,在逸出功一定时,只 有增大光的频率,才能增加最大初动能,与光的强度无关,D 对.7.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A .频率 B .强度 C .照射时间 D .光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k =hν-W 0 可知:Ek 只与频率ν有关,故选项B 、C 、D 错误,选项A 正确8.在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应现象.对于这两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )A .单位时间内逸出的光电子数B .反向截止电压C .饱和光电流D .光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定,所以可能相同,故A 、C 错误;用同一种单色光照射,光电子的能量相同,不同金属的逸出功不同,根据光电效应方程E k =hν-W 0 可得光电子的最大初动能一定不同,D 正确;再根据E k =eU c 知,反向截止电压一定不同,B 正确9.研究光电效应的电路如图所示.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. 虽然入射光强度不同,但光的频率相同,所以遏止电压相同;又因当入射光强时,单位时间逸出的光电子多,饱和光电流大,所以选C.10.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 ka和E kb。
高中光电效应试题及答案
高中光电效应试题及答案一、选择题1. 光电效应是指光照射到金属表面时,金属会释放出电子的现象。
这种现象最早是由哪位科学家发现的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 波尔答案:B2. 光电效应的实验验证了光的粒子性,下列关于光电效应的描述中,哪一项是错误的?A. 光照射到金属表面,金属会释放出电子B. 光的频率越高,释放出的电子动能越大C. 光的强度越大,释放出的电子数量越多D. 光电效应的产生与光的频率有关,与光的强度无关答案:C3. 根据光电效应方程,电子的最大动能与入射光的频率成正比。
这个方程是:A. Kmax = hν - φB. Kmax = hν + φC. Kmax = hν / φD. Kmax = φ - hν答案:A二、填空题4. 光电效应的实验中,当入射光的频率大于金属的______时,才会发生光电效应。
答案:极限频率5. 光电效应实验表明,电子的发射与光的______有关,而与光的______无关。
答案:频率;强度三、简答题6. 简述光电效应的基本原理。
答案:光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的电子吸收了光子的能量,如果光子的能量大于金属的逸出功,电子就能克服金属的束缚力,从金属表面逸出,形成光电子流。
7. 为什么说光电效应实验验证了光的粒子性?答案:光电效应实验表明,光子的能量与光的频率成正比,而与光的强度无关。
这与光的波动理论相矛盾,因为波动理论认为光的能量应该与光的强度有关。
因此,光电效应实验支持了光的粒子性,即光是由一系列粒子(光子)组成的。
四、计算题8. 假设一束频率为5.0×10^14 Hz的光照射到金属表面,金属的逸出功为4.7 eV。
求电子的最大动能。
答案:首先,将频率转换为能量,使用公式E = hν,其中h为普朗克常数(6.626×10^-34 Js),ν为频率。
计算得到E = 6.626×10^-34 Js × 5.0×10^14 Hz = 3.313×10^-19 J。
高中物理 光电效应习题及解析
A. 1.9eVB. 0.6eVC. 2.5eVD. 3.1eV
光电流的大小与入射光的时间无关,入射光的强度越大,饱和光电流越大,故A错误;发生光电效应时,能否发生光电效应与入射光的强度无关,减小入射光的强度,光电流不能消失,故B错误;用频率为v的光照射时,有光电流产生,用频率小于v的光照射,光电效应现象不一定消失,还要看入射光的频率是否小于极限频率.故C错误;根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,故D正确;
光电效应
一、选择题
1.用如图所示装置做光电效应实验,下述正确的是( )
A.光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的
B.实验现象揭示了光具有波动性
C 实验中,光电子从锌板逸出,验电器带正电
D.实验中,若用可见光照射锌板,也能发生光电效应
【答案】C
【解析】
【详解】A、光电效应是由赫兹首先发现的,故A错误.B、光电效应现象揭示了光具有粒子性,故B错误.C、光电效应现象中,光电子从锌板逸出,验电器带正电,故C正确.D、光电效应中应该用紫外线照射锌板,当用可见光时,频率降低,小于极限频率,则不满足光电效应反生条件.故D错误.故选C.
8.在光电效应实验中,分别用频率为va、vb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Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是()
A. 若va>vb,则一定有Ua<Ub
B. 若va>vb,则一定有Eka<Ekb
光电效应(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
光电效应考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1 光电效应(5年4考)2024年高考海南卷:研究光电效应。
2024年1月高考浙江卷:金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子。
2022年高考河北卷:密立根于1916年发表的纳金属光电效应的遏止电压cU与入射光频率n的实验曲线。
2022年1月浙江选考:研究光电效应的装置可用于分析光子的信息。
考点2 波粒二象性(5年2考)2024年高考湖南卷)量子技术是当前物理学应用研究的热点。
2024三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献,荣获了2023年诺贝尔化学奖。
2023年6月高考浙江选考科目)有一种新型光电效应量子材料。
2022·全国理综乙卷·17:一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射光。
2023年高考海南卷:激光发射器功率为P,发射波长为l的光。
1. 光电效应是高考考查频率较高的知识,命题一般是以光电效应实验装置、图像等切入,重点考查灵活运用知识的能力。
2. 波粒二象性的知识点主要有:光子的能量、动量及其与波长、频率的关系,德布罗意物质波假设及其相关知识点;命题一般围绕这些知识点,重点考查对这些知识点的理解和掌握。
考点01 光电效应1. (2024年高考海南卷)利用如图所示的装置研究光电效应,闭合单刀双掷开关1S ,用频率为1n 的光照射光电管,调节滑动变阻器,使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为1U ,已知电子电荷量为e ,普朗克常量为h ,下列说法正确的是( )A. 其他条件不变,增大光强,电压表示数增大B. 改用比1n 更大频率的光照射,调整电流表的示数为零,此时电压表示数仍为UC. 其他条件不变,使开关接2S ,电流表示数仍为零D. 光电管阴极材料的截止频率11c eU hn n =-【答案】D 【解析】当开关S 接1时,由爱因斯坦光电效应方程:110eU h W n =-故其他条件不变时,增大光强,电压表的示数不变,故A 错误;若改用比1n 更大频率的光照射时,调整电流表的示数为零,而金属的逸出功不变,故遏止电压变大,即此时电压表示数大于U ,故B 错误;其他条件不变时,使开关S 接2,此时:10h W n >可发生光电效应,故电流表示数不为零,故C 错误;根据爱因斯坦光电效应方程:110eU h W n =-其中:0cW h n =联立解得,光电管阴极材料的截止频率为:1c 1eU hn n =-故D 正确。
光电效应历年高考题
光电效应高考题1. (2001上海)光电效应实验的装置如图所示,用弧光灯照射锌板,验电器指针张开一个角度,则下面说法中正确的是亠一A •用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转B .用绿色光照射锌板,验电器指针会发生偏转IC •锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷2. (2014?工苏)已知钙和钾的截止频率分别为 7.73沐014Hz和5.44 X014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸处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3. (2014广东18.)在光电效应实验中,用频率为v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. 改变频率小于v的光照射,一定不发生光电效应D. 改变频率大于v的光照射,光电子的最大初动能变大4. (2011广东)光电效应实验中,下列表述正确的是()A .光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关 D .入射光频率大于极限频率才能产生光电子5. (新课标卷)(1)( 5分)关于光电效应,下列说法正确的是()A .极限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6. (2013上海单科2)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时()A .锌板带负电 B.有正离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出 D .锌板会吸附空气中的正离子C .对于同种金属,Ek 与光照射的时间成正比 D .对于同种金属,Ek 与照射光的频率成线性关系h A.h_C . /iAD .T 效应。
换用同样频率为v 的强激光照射阴极 K , 7. (2012海南单科19(1))产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能 Ek,下列说法正确的是( )A .对于同种金属,Ek 与照射光的强度无关B •对于同种金属,Ek 与照射光的波长成反比E.对于不同种金属,若照射光频率不变, Ek 与金属的逸出功成线性关系8. (2010上海)根据爱因斯坦光子说,光子能量 E 等于(h 为普朗克常量,c 、入为真空中的光速和波长)9. (2013北京理综20).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。
4.1光电效应同步练习(word版含答案)
4.1光电效应同步练习2021—2022学年高中物理粤教版(2019)选择性必修第三册一、选择题(共15题)1.用单色光照射一光电管的阴极时,有无光电效应现象发生取决于该单色光的( ) A .频率 B .强度 C .照射时间 D .光子数目2.科学家们对光电效应的深研究对发展量子理论起了根本性的作用,下列说法正确的是( ) A .爱因斯坦最先发现了光电效应现象,并提出光电效应方程,成功解释了此现象B .光电效应中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C .光电效应现象揭示了光具有波粒二象性D .不同频率的光照射同一种金属时,若均能发生光电效应,光电子的最大初动能相等3.关于光电效应,下列说法不.正确的是( ) A .极限频率越大的金属材料逸出功越大B .只要光照射时间足够长,任何金属都能产生光电效应C .入射光的频率越大,从金属表面逸出的光电子的最大初动能也越大D .若发生了光电效应且入射光的频率一定时,光强越强,单位时间内逸出的光电子数就越多 4.如图所示,两束单色光a 、b 射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O ,经折射后沿Oc 射出玻璃砖.下列说法正确的是( )A .b 在真空中的波长比a 短B .b 的光子能量比a 大C .b 穿过玻璃所需的时间比a 长D .若b 光能使某金属发生光电效应,则a 也一定能5.1916年,美国著名实验物理学家密立根,完全肯定了爱因斯坦光电效应方程,并且测出了当时最精确的普朗克常量h 的值,从而赢得1923年度诺贝尔物理学奖.若用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率γ,作出如图乙所示的U c γ-的图象,电子电荷量19e 1.610C -=⨯,则下列说法正确的是A .图甲中电极A 连接电源的正极B .普朗克常量约为346.6410Js -⨯C .该金属的遏止频率为145.010Hz ⨯D .该金属的逸出功约为196.6110J -⨯6.下列说法不正确的是( )A .奥斯特发现电流的磁效应B .法拉第发现电磁感应现象C .摩擦生电,说明摩擦能创造电荷D .当光照射在金属上时,有时会有电子从金属表面逸出,这是光电效应现象7.下列有关光现象的说法正确的是( )A .在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为紫光,则条纹间距一定变大B .以相同入射角从水中射向空气,红光能发生全反射,紫光也一定能发生全反射C .紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射D .拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度8.某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象。
2020年高考复习微专题—光电效应习题选编 含答案
微专题—光电效应习题选编一、单项选择题1、某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示,表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料()0100200300400人(口皿)A.仅钠能产生光电子B.仅钠、铜能产生光电子C•仅铜、铂能产生光电子D.都能产生光电子2、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,而频率保持不变,则()A.从光照至金属表面上到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将减小C.有可能不发生光电效应D.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少3、现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光照射时,有光电流产生,下列说法不正确的是()A.保持照射光的频率不变,增大照射光的强度,饱和光电流变大B.照射光的频率变高,光电子的最大初动能变大C.保持照射光的强度不变,不断减小照射光的频率,始终有光电流产生D.遏止电压的大小与照射光的频率有关,与照射光的强度无关4、对光电效应的解释正确的是()A.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应C.金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属D.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大5、如图,用一定频率的单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,则()1——A.电源右端应为正极B.流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C.流过电流表G的电流方向是a流向bD.普朗克解释了光电效应并提出光子能量E=hv6、用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28xl0-i9j,已知普朗克常量为6. 63xl0-34j.s,真空中的光速为3x10s m/s,能使锌产生光电效应单色光的最低频率()A.1x1014HzB.8x1015HzC..2x1015HzD.8x1014Hz7、下列说法正确的是()A.某金属能发生光电效应,当入射光的颜色不变而增大光照强度时,逸出的光电子的最大初动能也增大B.若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应,用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压C.换用频率小的光照射,但入射光的强度不变,则逸出的光电子的最大初动能不变D.换用频率小的光照射,但入射光的强度不变,则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少8、光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。
光电效应经典例题
一、选择题
1.光电效应现象表明光具有哪种性质?
A.波动性
B.粒子性(答案)
C.干涉性
D.衍射性
2.在光电效应实验中,如果入射光的频率增加,那么逸出的光电子的最大初动能将如何变
化?
A.减小
B.不变
C.增加(答案)
D.无法确定
3.光电效应实验中,若入射光强度增加,单位时间内逸出的光电子数将如何变化?
A.减少
B.不变
C.增加(答案)
D.先增加后减少
4.哪种金属的光电效应阈值最小,即最容易发生光电效应?
A.铁
B.铜
C.钾(答案)
D.银(注:实际上钾的逸出功相对较小,容易发生光电效应,但具体排名可能因实验
条件而异,此题以钾为例)
5.光电效应方程E_k = hν- W_0中,E_k表示什么?
A.入射光的能量
B.逸出光子的能量
C.逸出光电子的最大初动能(答案)
D.金属的逸出功
6.在光电效应实验中,如果入射光的频率低于金属的极限频率,那么将发生什么现象?
A.立即发生光电效应
B.延迟发生光电效应
C.不发生光电效应(答案)
D.无法确定是否发生光电效应
7.光电效应实验中,逸出光电子的初动能与入射光的哪种性质有关?
A.强度
B.频率(答案)
C.波长
D.传播方向
8.在光电效应中,光电子是从金属表面的哪种粒子中逸出的?
A.原子核
B.内层电子
C.外层电子(答案)
D.自由电子。
光电效应练习题(含详解)
光电效应练习题(含详解)题目1一束波长为400 nm的光照射到金属表面,下列说法中正确的是:A. 金属中的自由电子所受的引力将电子束反射回光源B. 电子从金属中逸出所需的能量与光束的频率无关C. 光电效应是指金属在光照射下产生的电磁波D. 光电效应的实验证明了光是由微粒组成的正确答案:B解析:根据光电效应的基本原理,光照射到金属表面时,能量传递给金属中的电子,使其逸出金属,形成光电流。
根据爱因斯坦的光电效应理论,逸出金属所需的最小能量与光的频率有关,而与光的强度无关。
因此,选项B是正确的。
题目2以下哪一项是光电效应的应用之一?A. 太阳能电池B. 望远镜C. 激光器D. X射线机正确答案:A解析:太阳能电池是利用光电效应将光能转化为电能的装置,因此是光电效应的一种应用。
选项B的望远镜和选项C的激光器并没有直接与光电效应相关,而选项D的X射线机是利用X射线的特性进行成像和诊断的,与光电效应不同。
题目3下列哪个物理学家对光电效应做出了重要贡献?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 狄布罗意正确答案:B解析:爱因斯坦是对光电效应做出了重要贡献的物理学家。
他提出了能量子概念,并根据实验观测结果提出了光电效应的理论解释,被称为光电效应的创立者。
选项A的牛顿是光的色散等问题的研究者,与光电效应不直接相关;选项C的麦克斯韦是电磁学方程的发现者,与光电效应不直接相关;选项D的狄布罗意是波粒二象性理论的提出者,对光电效应的研究没有直接的贡献。
题目4光电效应中,光子的能量与下列哪个物理量成正比?A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 光的速度正确答案:B解析:根据光电效应的基本原理,光子的能量与光的频率成正比,与光的波长无关。
光的频率越大,光子的能量越大,逸出金属所需的能量也越大。
因此,选项B是正确的。
4.2光电效应
4.2 光电效应一、选择题1.关于光电效应,下列说法正确的是()A.极限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2.关于康普顿效应,下列说法正确的是()A.康普顿效应证明光具有波动性B.康普顿效应可用经典电磁理论进行解释C.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现,在散射的X射线中,有些波长变长了D.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现,在散射的X射线中,有些波长变短了3.两束能量相同的色光,都垂直地照射到物体表面,第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为4∶5,则这两束光的光子能量和波长之比为() A.4∶54∶5B.5∶45∶4C.5∶44∶5D.4∶55∶44.甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验,发现光电流与电压的关系如图所示。
已知普朗克常量为h,被照射金属的极限频率为ν,遏止电压为U c,电子的电荷量为e,则下列说法正确的是()A.甲光的频率大于乙光的频率B.甲光的强度等于乙光的强度C.甲光照射时产生的光电子初动能均为ceUD.乙光的频率为c eU hν+5.用如图所示的装置研究光电效应现象。
所用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,电流表G的示数不为零;移动变阻器的触点c,发现当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为0,则下列说法错误的是()A.光电管阴极的逸出功为1.8eVB.电键S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6.A 、B 两种光子的频率分别为v 、2v ,照射同一光电管所产生的光电子最大初动能之比为1:3。
普朗克常量用h 表示,下列说法正确的是( ) A .该光电管内金属的逸出功为0.6hv B .A 、B 两种光子的动量之比为2:1 C .A 、B 两种光子对应的截止电压之比为1:2D .用A 、B 两种光做双缝干涉实验,在相同条件下相邻亮条纹间距之比为2:17.一百年前,爱因斯坦由于发现了光电效应的规律而获得诺贝尔物理学奖。
光电效应练习题
光电效应练习题光电效应是指当光照射到金属表面时,光子的能量足以将金属中的电子击出并形成电流的现象。
该现象在物理学中具有重要的意义,并在实际应用中得到广泛的应用。
为了更好地理解和掌握光电效应的相关知识,下面将提供一些光电效应的练习题,以供大家练习和检验自己的学习成果。
练习题一:1. 光电效应的基本原理是什么?请用简洁明了的语言进行解释。
2. 光电效应的关键参数有哪些?请简要列举并解释其作用。
3. 当紫外线照射到金属表面时,光电效应是否发生?为什么?4. 当红光照射到金属表面时,光电效应是否发生?为什么?练习题二:1. 如果用砷化铟(InAs)代替锗(Ge)作为光电效应器件的材料,会有什么效果?请解释原因。
2. 在光电效应中,光的频率和光电流之间是否存在一定的关系?如果存在,请说明关系,并给出支持你观点的理由。
3. 请简要解释光电效应对于太阳能电池的重要性,并提出你认为的再利用光电效应的方式。
4. 为什么光电效应实验中可以使用钠光源?请简要解释原因。
练习题三:1. 为了增加光电效应的产生,应该如何选择光强?请解释你的答案。
2. 光电效应是否会受到温度的影响?为什么?3. 提出你认为的改善光电效应的方法,并解释你的观点。
4. 为什么使用反射镜可以增加光电效应的产生?请简要解释原因。
练习题四:1. 请简要说明光电效应和康普顿效应之间的区别与联系。
2. 光电效应中的动能定理是什么?请用公式进行表述。
3. 光电效应的实验中,为什么需要使用防止光线散射的措施?请简要解释原因。
4. 光电效应的实验装置中,如何测量光电电流和光电电压?请提供你的方案。
以上是关于光电效应的一些练习题,希望能帮助大家加深对光电效应的理解和掌握。
在解答问题的过程中,可以借助书籍、互联网等资源进行查找和学习,以提高对光电效应的知识储备。
祝大家顺利完成练习,并取得优异的成绩!。
光电效应经典例题解析
例题精选【典型例题1】已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化曲线如图所示,则:(A)a、c两时刻电路中电流最大,方向相同(B)a、c两时刻电路中电流最大,方向相反(C)b、d两时刻电路中电流最大,方向相同(D)b、d两时刻电路中电流最大,方向相反分析与解:应理解LC振荡电路电磁振荡时,电容两板电量最多时,是两板间电压最高,板间电场能最大的时刻,在放电结束(两极电量为零时)瞬间是线圈中电流最大,磁场能最大的时刻,b时刻是将要反向充电时刻,d时刻是将要正向充电时刻,因此选项D是正确的,在解题时不妨在电路上画出a时刻1极板带正电情况以帮助分析放电、充电的振荡电流方向情况.【典型例题2】要使LC振荡电路的周期增大一倍,可采用的办法是:(A)自感系数L和电容C都增大一倍.(B)自感系数L和电容C都减小一半.(C)自感系数L增大一倍,而电容C减小一半.(D)自感系数L减小一倍,而电容C增大一倍.分析与解:由于LC振荡电路频率一般较高,周期很短,用周期多少秒很不方便,因此在LC振荡电路中通常用频率公式而不象单摆振动用周期公式,这是应当注意区别的,此题问周期,则可将改写成进行讨论就方便了,显然正确答案应为A.【典型例题3】设是两种单色可见光1.2在真空中的波长,若,则这两种单色光相比(A)单色光频率较小(B)玻璃对单色光1折射率较大(C)在玻璃中,单色光1的传播速度较大(D)单色光1的能量较大分析与解:应掌握电磁波(光波)频率、波速、波长关系:(真空中),由题意及此式,可判断出,即单色光1频率较小.媒质折射率随频率增大而增大,因此说法B错误,值得注意的是光进入媒质后频率不变(颜色不变)但波速改变,由知,即频率越高,折射率越大、波速越小,说法C正确,光子能量,单色光1频率低,能量较小,因此说法D错误,此题正确答案应为A、C.【典型例题4】关于光谱,下面说法中正确的是(A)炽热的液体发射连续光谱(B)太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素(C)明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析(D)发射光谱一定是连续光谱分析与解:显然,这是一个考查对光谱知识了解情况的问题,考生在复习时,应知道的基本物理常识要重视,不能以为简单就可以不认真复习掌握了.正确答案应为A、C.【典型例题5】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,应(A)改用红光照射(B)增大绿光强度(C)增大光电管上的加速电压(D)改用紫光照射分析与解:此题也只是考查了光电效应实验中的实验规律及光子论解释,显然要增大光电子初动能,只能增大入射光子的频率,正确答案应为D.【典型例题6】使金属钠产生光电效应的光的最长波长是5000埃,因此,金属钠的逸出功J,现在用频率在Hz到Hz范围内的光照射钠,那么,使钠产生光电效应的频率范围是从__________Hz到__________Hz.(普朗克恒量J·s).分析与解:按照光子论对光电效应的解释,逸出功等于截止频率光子的能量,即由题给条件,可求出J,在给出频率范围中,只有大于截止频率的光,才能使金属钠产生光电效应,因Hz,故能使金属钠产生光电效应的频率范围为Hz到Hz,题目难度虽不大,但要求准确理解光电效应的有关知识,特别是应注意幂指数运算问题不要出错.【典型例题7】玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有(A)原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量.(B)原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的.(C)电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子.(D)电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率.分析与解:本题检查学生是否知道玻尔模型的三个重要假设,正确答案为A、B、C.【典型例题8】Th(灶)经过一系列和衰变,变成Pb(铅)(A)铅核比钍核少8个质子(B)铅核比钍核少16个中子(C)共经过4次衰变和6次衰变(D)共经过6次衰变和4次衰变分析与解:应掌握原子核符号脚标意义,以及衰变时根据电量与质量守恒列出关系式,在多次衰变时,可设经历x次衰变与y次衰变,再列式就容易解答了,此题答案应为A、B、D.【典型例题9】在卢瑟福的粒子散射实验中,有极少数粒子发生大角度偏转,其原因(A)原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上(B)正电荷在原子中是均匀分布的(C)原子中存在着带负电的电子(D)原子只能处于一系列不连续的能量状态中分析与解:粒子散射实验是建立“原子核式结构”理论的重要实验,极少数粒子发生大角度偏转,说明粒子受到很大的库仑斥力,极“少数”意味着粒子接近核的机会很少,说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的粒子上.选项A正确.【典型例题10】右图中给出氢原子最低的四个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有__________种,其中最小的频率等于__________赫.(保留两个数字)分析与解:氢原子中电子根据吸收光子能量不同,可以跃迁至任一较高能级,当氢原子处于较高能级时,也可能因释放光子能量不同,跃迁至不同较低能级,因而在题给四个较低能级间跃迁时,存在多种可能性.可以从最高能级逐级向下考虑:当时,有、、三种可能性;当时,有、二种可能性;当时,只有一种可能性.故有释放六种频率光子可能性.其中频率最小的光子相应能量也最小,即从跃迁至.由公式可求出最小频率为Hz.【典型例题11】裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核U为燃料的反应堆中,当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为:U +n →Xe +Sr +n235.o439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位).已知lu的质量对应的能量为MeV,此裂变反应释放出的能量是______________MeV.分析与解:重核裂变时有质量亏损,根据爱因斯坦质能方程,相应的质量亏损对应释放的能量.应先计算质量亏损:(u)由题给lu的质量对应的能量为MeV可得:MeV MeV【典型例题12】一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面,如图1所示,i代表入射角,则:(A)当时会发生全反射现象(B)无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°(C)欲使折射角,应以的角度入射(D)当入射角时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直分析与解:此题综合检查了反射定律、折射定律、全反射现象等知识,难度不很大,但要求准确掌握有关知识,全反射发生条件是从媒质射向空气,因此说法A错误.根据折射定律:有,入射角最大不超过90°,因此,,即折射角不会超过45°,所以 B是正确的.当时,,故,说法C亦正确.为了分析说法D是否正确,应先画图分析一下,在图2中可以看出,如果反射光线跟折射光线恰好互相垂直,从几何关系可以得到,所以,代入折射定律公式有:因此,说法D正确,此题为多选题,正确答案为B.C、D.【典型例题13】为了观察门外的情况,有人在门上开了一个小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示.从圆柱体底面中心看出去,可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角.已知该玻璃的折射率为n,圆柱体长为l,底面半径为r,则视场角是A、 B、C、 D、分析与解:根据题意作出如图所示的光路示意图,其中视场角边缘的两条光线射到玻璃的左表面上,经折射后到玻璃右表面的中轴线O处,即到达眼睛所在处.图中角i即为视场角.根据光的折射定律,,由几何关系知:,因此 sin i=n sinβ,得:i=.本题的答案是B.【典型例题14】在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿色),这时A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D、屏上无任何光亮分析与解:干涉现象是两列波长相等的光叠加而产生的现象,现在一条缝只能透过红色,另一条缝只能透过绿色,这两束光的波长不相等,不能发生干涉现象,因此任何双缝干涉条纹都不存在,但两缝分别透过了红色和绿色,屏上仍然有光亮.本题的正确答案是C.(本题考查对光的干涉现象及其产生的条件进行考查,对于平时学习只死记一些结论的考生,解答此题会出现一些困难,因为课本上没有讲过这类问题.但如果学习时能够真正理解干涉现象的产生条件,回答此题就不会有困难.)【典型例题15】图1中AB表示一直立的平面镜,是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜,MN 是屏,三者互相平行.屏MN上的ab表示一条竖直的缝(即a、b之间是透光的).某人眼睛紧贴米尺上的小孔S(其位置见图),可通过平面镜看到米尺的一部分刻度.试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位,并在上把这部分涂以标志.分析与解:在分析人眼在确定位置可看到范围时,通常可运用光路可逆原理,设想人眼处有一点光源,该点光源发出光束能照射到的区间,也是能射入人眼光线的范围.本题中分析能观察到平面镜中尺子像的范围,有两种方法:一是作出尺子与障碍屏的像,考虑人眼处点光源发出光束能照射到镜中尺子的区间;二是作出人眼处点光源的像,考虑镜中人眼处点光源发出光束能照射到尺子的区间,分别如图2、图3所示,在作图时特别需要注意障碍屏缺口两端对光线的限制.【典型例题16】现有m=0.90kg的硝酸甘油(C3H5(NO3)3)被密封于体积V0=4.0×10-3m3的容器中,在某一时刻被引爆,瞬间发生激烈的化学反应,反应的产物全是氮、氧…等气体.假设:反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量U=6.00×106J/kg;反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K;这些混合气体满足理想气体状态方程(恒量),其中恒量C=240J/K.已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K.若设想在化学反应后容器尚未破裂,且反应释放的能量全部用于升高气体的温度.求器壁受到的压强.分析与解:化学反应完成后,硝酸甘油释放的总能量:W=mU,设反应后气体的温度为T,根据题意,有W=Q(T-T0),器壁所受的压强:p=CT/V0.解以上三式并代入数据进行计算,得p=3.4×108Pa.(本题是比较典型的“信息题”,题目中涉及到了硝酸甘油爆炸的激烈的化学反应,但仔细读过此题后,可以看出解答这个题并不需要了解具体的化学反应过程,也不需要记住气体状态方程的具体形式(题目中给出了一定质量理想气体的状态方程的形式),但此题对考生的理解能力要求较高,其中“反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K”这句话很重要,这里我们要联系物体温度升高吸收的热量的公式:Q吸=cmΔT,这里c是物质的比热、m是物质的质量,本题给出的Q值实际上是c、m的乘积,它称为“热容量”,把Q吸换成W,就得到W=Q(T-T0)的关系式.)。
光电效应习题(有答案)
光电效应习题(有答案)黑体辐射和能量子的理解、基础知识1能量子(1) 普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值£叫做能量子.⑵能量子的大小:尸h v其中V是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h= 6.63X 10「34 J s:2、光子说:(1) 定义:爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为尸hv,其中h是普朗克常量,其值为 6.63X 10一34 J s:二、练习1、下列可以被电场加速的是(BA .光子B .光电子2、关于光的本性,下列说法中不正确的是(A .光电效应反映光的粒子性B. 光子的能量由光的强度所决定C. 光子的能量与光的频率成正比)C. X射线 D .无线电波B )D. 光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1常见电路(如图所示)2、两条线索(1) 通过频率分析:光子频率高T光子能量大T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T光子数目多T产生的光电子多T光电流大.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.、练习1、如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.(1)求此时光电子的最大初动能的大小;⑵求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W o当反向电压达到U0= 0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0 = 由光电效应方程知E km = hb W彳I- 吩—由以上—式得E km = 0.6 eV, W0= 1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为?o的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极)A ?若换用波长为0(0> 0)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流B .若换用波长为0( 0< 0)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流C.增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大D ?若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生答案Bc解析用波长为0的光照射阴极K,电路中有光电流,说明入射光的频率=0大于金属的极限频率,换用波长为0的光照射阴极K,因为0> 0,根据v= £可知,波长为0的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A错误;同理可以判断,B正确;光电流的大小与入射光的强度有关,在一定频率与强度的光照射下,光电流与电压之间的关系为:开始时,光电流随电压U的增加而增大,当U增大到一定程度时,光电流达到饱和值,这时即使再增大U ,在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动,光电流也就不会再增加,即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D错误.3、(双选)如图所示,在研究光电效应的实验中,发现用一定频率的A单色光照射光电管时电流指针会发生偏转,而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应(AC )表A.A光的频率大于B光的频率B.B光的频率大于A光的频率4、如图所示,当电键 K 断开时,用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
光电效应面试题及答案
光电效应面试题及答案一、单选题1. 光电效应是指光照射在金属表面上,金属会释放出电子的现象,这种现象被称为:A. 光电效应B. 光化学效应C. 光热效应D. 光磁效应答案:A2. 光电效应的发现者是:A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案:B3. 光电效应的实验条件不包括:A. 金属表面B. 光的照射C. 真空环境D. 磁场答案:D4. 光电效应中,电子的释放与以下哪个因素无关?A. 光的强度B. 光的频率C. 金属的逸出功D. 光的波长答案:A5. 根据爱因斯坦的光电效应理论,电子释放的能量与以下哪个因素成正比?A. 光的强度B. 光的频率C. 金属的逸出功D. 电子的质量答案:B二、多选题6. 光电效应的实验现象包括:A. 金属表面释放电子B. 电子的动能增加C. 金属表面温度升高D. 电子的动能与光的频率成正比答案:A, B, D7. 影响光电效应的外界因素包括:A. 光的频率B. 光的强度C. 金属的逸出功D. 电子的初始动能答案:A, B, C8. 光电效应的应用领域包括:A. 太阳能电池B. 光电探测器C. 光通信D. 光化学合成答案:A, B, C三、判断题9. 光电效应中,电子的释放与光的强度无关,只与光的频率有关。
()答案:正确10. 光电效应中,电子的动能与光的频率成正比,与光的强度无关。
()答案:错误四、简答题11. 简述光电效应的基本原理。
答案:光电效应是指当光照射到金属表面时,如果光的频率高于金属的逸出功对应的频率,金属表面的电子就会获得足够的能量而逸出,形成光电流。
这一现象揭示了光具有粒子性。
12. 光电效应在现代科技中的应用有哪些?答案:光电效应在现代科技中有广泛应用,例如在太阳能电池中将光能转换为电能,在光电探测器中检测光信号,在光通信中传输信息等。
五、计算题13. 假设某金属的逸出功为4.7eV,若用频率为6.6×10^14 Hz的光照射该金属,计算电子的最大动能。
高考物理专题复习:光电效应
高考物理专题复习:光电效应一、单选题1.用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验,发现光电流I与电压U的关系如图所示,下列说法正确的是()A.甲、乙两种单色光的强度相同B.三种单色光在同种介质中传播时,丙的波长最短C.单色光甲的频率大于单色光丙的频率D.三种单色光中,丙照射时逸出光电子的最大初动能最小2.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系。
图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知()A.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大B.单色光a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大C.单色光a和c的频率不同,且a光更弱些,a光频率最大D.单色光a和c的频率不同,且a光更强些,c光频率最小3.如图所示,用波长为λ0的单色光照射某金属,调节滑动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表的示数恰好减小为零;再用波长为45λ0的单色光重复上述实验,当电压表的示数增加到原来的2倍时,电流表的示数又恰好减小为零。
已知普朗克常量为h,真空中光速为c、下列分析正确的是()A.用波长为2λ0的单色光照射该金属一定能发生光电效应B.该金属的逸出功为7 4 hc λC.两种光照射出的光电子的最大初动能之比为1:2D.若将电源的正负极调换,仍用波长为λ0的单色光照射,将滑动变阻器滑片向右移动,电流表的示数将一定增大4.如图甲,合上开关,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。
调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。
把电路改为图乙,当电压表读数为1.5V时,逸出功W及电子到达阳极时的最大动能E k为()A.W=3.1eV E k=4.5eV B.W=1.9eV E k=2.leVC.W=1.7eV E k=1.9eV D.W=1.5eV E k=0.6eV5.下列说法正确的是()A.一切物体都能向外辐射电磁波B.用蓝光照射某金属时能发生光电效应,则改用红光照射该金属也一定能发生光电效应C.光电效应中,从金属中逸出的光电子就是光子D.光电效应和康普顿效应说明光具有波动性6.分别用波长为λ和34λ的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为12∶,以h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为( )A .2hc λB .23hc λC .34hc λD .22h cλ 7.关于光电效应的叙述,下列说法中正确的是( )A .饱和电流的强度与入射光的强度无关B .用频率相同的紫外线照射不同金属时产生的光电子的最大初动能相同C .某种光照射某金属时不产生光电效应,换用频率较小的光照射时可能产生光电效应D .某种光照射某金属时不产生光电效应,换用极限频率较小的金属时可能产生光电效应 8.关于光子说对光电效应的解释,下列说法中正确的是( )A .金属内的每个电子一次只能吸收一个光子B .只要入射光强度足够大,便一定能发生光电效应C .当入射光频率一定时,入射光越强,光电子的最大初动能就一定越大D .光电子的最大初动能与入射光的频率、光强均有关二、多选题9.含有光电管的电路如图(a )所示,图(b )是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I ﹣U 图线,U c1、U c2表示遏止电压,下列说法中正确的有( )A .甲、乙是相同频率的光,甲比乙光照强B .甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能大C .图(a )中光电管两端的电压为反向电压D .使用(a )图电路做实验,当光的强度一定时,调节触头P 使电压表示数增加,电流表示数并不是一直增大,说明单位时间内产生的光电子数量是一定的10.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压c U 与入射光频率v 的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h ,电子电荷量用e 表示,下列说法正确的是( )A .入射光的频率增大,为了测遏止电压,则滑动变阻器的滑片P 应向M 端移动B .由c U v -图像可知,这种金属的截止频率为c vC .增大入射光的强度,光电子的最大初动能也增大D .由c U v -图像可求普朗克常量表达式为11cU eh v v =-11.某种金属发生光电效应现象时,其遏止电压c U 与入射光频率υ的关系图像如图所示,则下列说法正确的是(图像中的物理量均为已知量)( )A .当入射光的频率为012υ时,有光电子逸出 B .入射光的光照强度增大时,遏止电压增大C .若已知电子电荷量为e ,就可以求出普朗克常量hD .入射光的频率为02υ时,产生的光电子的最大初动能为0h υ12.如图所示,绝缘固定擦得很亮的金属板A 水平放置,其下方水平放置接地的铜板B 。
光电效应典型习题
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96年上海高考 当某种单色光照射到金属表面时, 金属表面有光电子逸出.如果光的强度减弱,频率不
变,则: ( B )
A.光的强度减弱到某一最低数值时,就没有光电子 逸出 B.单位时间内逸出的光电子数减少 C.逸出光电子的最大初动能减小 D.单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动 能都要减小
• 单个光子表现为粒子性 • 大量光子的运动表现为波动性 • 波长较长、频率较低的光,波动性较显著 • 波长较短、频率较高的光,粒子性较显著 • 光是一种概率波 •一切微观粒子都有波粒二象性
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例在研究光电效应的实验中,根据测得的数据绘
出光电子最大初动能Ek跟照射光频率ν的关系图象如 图所示.图线的斜率tgα= h ,横轴上的截距表示
(2) 光电子的最大初动能与 入射光的强度 无关, 只 随着 入射光频率 的增大而增大;
(1) (3) 入射光照射到金属上时, 光电子的发射几乎是 _瞬__时__的___, 一般不超过__1_0_-9_秒___;
(4) 产生光电效应时, 光电流的强度与入射光的强度成 正比.
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95年全国高考
4、在演示光电效应的实验中,原来不带电的 一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌 板时,验电器的指针就张开一个角度,这时
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四. 爱因斯坦光电效应方程
1 2mm 2 vhW或E KhW
爱因斯坦光电效应方程的图象
爱因斯坦光电效应方程是能量守恒定律在 光电效应现象中的表现形式
逸出功和极限频率的关系
W h0
极限波长和极限频率的关系
由 v= λ f 得
光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1.下列关于光电效应实验结论的说法正确的是( ) A .对于某种金属,无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B .对于某种金属,无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C .对于某种金属,超过极限频率的入射光强度越大,所产生的光电子的最大初动能就越大D .对于某种金属,发生光电效应所产生的光电子,最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度、光照时间无关,所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应,故A 正确,B 错误.根据光电效应方程E k =hν-W 0,可知入射光的频率大于极限频率时,频率越高,光电子的最大初动能越大,与入射光强度无关,故C 错误.根据光电效应方程E k =hν-W 0,可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系,故D 错误.2.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 【解析】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 0=21mv 2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.3.在演示光电效应的实验中,原来不相连,用弧光灯照射锌板时,验电器图所示,这时( )A .锌板带正电,指针带负电B .C .锌板带负电,指针带正电 D【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光锌板带正电,验电器指针也带正电,4.关于光电效应有如下几种叙述,A .金属的逸出功与入射光的频率成B .饱和光电流与入射光强度有关C .用不可见光照射金属一定比可见大初动能要大D .光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于光电子数与入射光的强度有关,即饱故B 正确;由光电效应方程E k =hν-光电子的最大初动能越大,红外线的用红外线照射金属产生的光电子的最效应几乎是瞬时发生的,D 正确.5.硅光电池是利用光电效应将光辐个频率为ν的光子打在光电池极板上朗克常量)( ) A .h ν B.21Nhν C .Nhν 【解析】选C. 据光子说可知,光子量为ε=hν ( h 为普朗克常量),N 个光正确.6.用绿光照射一光电管,产生了光电时的最大初动能增加,下列做法可取A .改用红光照射B .增大绿光C .增大光电管上的加速电压 D【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν=W 0+21mv 2,在逸出功一定时,只 有增大光的频率,才能增加最大初动能,与光的强度无关,D 对.7.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A .频率 B .强度 C .照射时间 D .光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k =hν-W 0 可知:Ek 只与频率ν有关,故选项B 、C 、D 错误,选项A 正确8.在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应现象.对于这两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )A .单位时间内逸出的光电子数B .反向截止电压C .饱和光电流D .光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定,所以可能相同,故A 、C 错误;用同一种单色光照射,光电子的能量相同,不同金属的逸出功不同,根据光电效应方程E k =hν-W 0 可得光电子的最大初动能一定不同,D 正确;再根据E k =eU c 知,反向截止电压一定不同,B 正确9.研究光电效应的电路如图所示.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. 虽然入射光强度不同,但光的频率相同,所以遏止电压相同;又因当入射光强时,单位时间逸出的光电子多,饱和光电流大,所以选C.10.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 ka 和E kb 。
光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1.下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A.对于某种金属,无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.对于某种金属,无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C.对于某种金属,超过极限频率的入射光强度越大,所产生的光电子的最大初动能就越大D.对于某种金属,发生光电效应所产生的光电子,最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度、光照时间无关,所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应,故A正确,B错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知入射光的频率大于极限频率时,频率越高,光电子的最大初动能越大,与入射光强度无关,故C错误.根据光电效应方程E k=hν-W0,可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系,故D错误.2.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【解析】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-W0=21mv2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.3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开了一个角度,如图所示,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应,锌板上有电子逸出,锌板带正电,验电器指针也带正电,故B正确4.关于光电效应有如下几种叙述,其中叙述正确的是()A.金属的逸出功与入射光的频率成正比ssB .饱和光电流与入射光强度有关C .用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D .光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身,故A 错误;逸出的光电子数与入射光的强度有关,即饱和光电流与入射光的强度有关,故B 正确;由光电效应方程E k =hν-W 0 可知,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,红外线的频率小于可见光的频率,所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小,C 错误;光电效应几乎是瞬时发生的,D 正确.5.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能.若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A .hν B.21Nhν C .Nhν D .2Nhν 【解析】选C. 据光子说可知,光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=hν ( h 为普朗克常量),N 个光子的能量为Nhν,所以选项C 正确.6.用绿光照射一光电管,产生了光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加,下列做法可取的是( ) A .改用红光照射 B .增大绿光的强度C .增大光电管上的加速电压D .改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν=W 0+21mv 2,在逸出功一定时,只 有增大光的频率,才能增加最大初动能,与光的强度无关,D 对.7.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A .频率 B .强度 C .照射时间 D .光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k =hν-W 0 可知:Ek 只与频率ν有关,故选项B 、C 、D 错误,选项A 正确8.在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应现象.对于这两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )A .单位时间内逸出的光电子数B .反向截止电压C .饱和光电流D .光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定,所以可能相同,故A 、C 错误;用同一种单色光照射,光电子的能量相同,不同金属的逸出功不同,根据光电效应方程E k =hν-W 0 可得光电子的最大初动能一定不同,D 正确;再根据E k =eU c 知,反向截止电压一定不同,B 正确9.研究光电效应的电路如图所示.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( )s【解析】选C. 虽然入射光强度不同,但光的频率相同,所以遏止电压相同;又因当入射光强时,单位时间逸出的光电子多,饱和光电流大,所以选C.10.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 ka 和E kb 。
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光电效应:光照射金属板时,可以使金属板发射电子的现象。
右图中,锌板带正电,验电器也带正电。
光电效应中,金属板发射出来的电子叫光电子,光电子的定向移动可以形成光电流。
相关知识:电磁波按照频率依次增大(波长依次减小)的顺序排列:无线电波→红外线→可见光→紫外线→x射线→γ射线可见光又分为7中颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
光的频率和颜色是对应关系,一个频率对应一种光的颜色。
单色光就是单一频率的光。
光照强度:单位时间内照射到单位面积上的光的能量。
(光线和接收面垂直时)通俗讲,光照强度大就是光线密集的意思。
房间里开一盏灯时没有开两盏灯光照强度大。
光电效应的规律:(右图为研究光电效应的电路图)1.光电管中存在饱和电流。
当光照强度、光的颜色一定时,光电流随着AK极之间的电压增大而增大,但是当电压增大到一定程度以后,光电流就不再增大了,光电流能达到的最大值叫饱和电流。
控制光的颜色,饱和电流与光照强度有关,光照越强则饱和电流越大。
2.光电管两端存在着遏止电压。
当A、K极之间电压为零时,光电流并不为零。
当在A、K极加反向电压时,即A极为负极板,K极为正极板时,光电子在两极之间减速运动。
反向电压越大,光电流越小,当反向电压达到某一值时,光电流消失,能够使光电流消失的反向电压叫遏止电压,用U C表示。
遏止电压与光照强度无关,只与入射光的频率有关,频率越大则遏止电压越大。
右图中,甲乙丙三种光的频率大小关系?甲、乙的光照强度大小关系?乙、3.金属能否发生光电效应取决于入射光的频率,与光照强度和光照时间无关。
当入射光的频率低于某一值时,无论光照多强,时间多长都不会发生光电效应。
而这一值叫做截止频率,又叫极限频率,用νc表示。
4.如果入射光的频率超过了截止频率,无论光照强度多么弱,发生光电效应仅需10-9s。
爱因斯坦为了解释光电效应,提出了光子说:1.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量E=hν。
ν指光的频率。
2.金属中的自由电子吸收光子能量时,必须是一次只能吸收一个光子,而且不能累计吸收。
3.光子不能再分,自由电子吸收光子时要么是全部吸收,要么不吸收。
4.自由电子吸收光子仅需10-9s。
光子说对光电效应的解释:1.当光照颜色一定时,光照越强,则单位时间内照射到金属上的光子数越多,光子数越多则发射出来的光电子数越多。
所以光电流就越大。
当A、K极间的电压大到一定程度后,所有的光电子都能从K极到达A极,出现了饱和电流。
光照越强,光子数、光电子数相应越多,则饱和电流增大。
2.自由电子吸收了光子能量后,能够从金属内部逃逸出来。
自由电子从金属中逃逸出来的过程中,要克服原子核对它的引力做功。
自由电子从金属中逃逸出来的过程中所要克服引力所做功的最小值,叫金属的逸出功,用W0表示。
逸出功是由金属本身决定的,不同的金属有不同的逸出功。
若要自由电子能够从金属中逃逸出来,则自由电子吸收的光子能量E=hν必须大于金属的逸出功W0。
因此金属存在着截止频率,hνc= W0。
当光子能量hν> W0时,才能发生光电效应。
电子从金属中逃逸出来后剩余的动能,由能量守恒定律可知:E K=hν-W,其中W指自由电子逃逸过程中克服引力做的功,当W最小时,电子剩余的动能则越大,所以,电子的最大初动能E Km=hν-W0。
3.在光电管中,当在、K极加反向电压时,电场力对电子做负功,当反向电压达到遏止电压U C时,光电子恰好不能到达A极。
如右图,A极接电源负极。
则遏止电压U C满足:-eU C=0-E Km= hν-W0,所以,遏止电压只与入射光的频率有关,与光照强度和光照时间无关。
玻尔氢原子理论:产生背景:原子的发光光谱是线状谱,即,原子发出的光的频率(或波长)只能是一些不连续的特定值。
每一种原子都有自己独特的线状谱,就好像每一个人都有属于自己独特的指纹一样。
玻尔为了解释原子光谱的规律,提出了玻尔氢原子理论。
1.轨道量子化假设:原子核外的电子只能在一些不连续的、特定的轨道上绕核匀速圆周运动。
好像这些轨道是由上帝安排好的一样。
2.定态假设:电子在那些特定轨道上运动时,不会向外辐射电磁波,整个原子的能量不会减少,原子处于相对稳定状态,简称定态。
3.能量量子化假设:电子在那些特定轨道上运动时,原子的能量也有一些不连续的特定值与之对应。
原子的能量也只能是一些不连续的特定值。
电子的轨道不同,原子的能量也不同。
原子的能量指:电子的动能和电子与原子核系统的电势能。
玻尔认为,电子绕原子核的运动规律与卫星绕地球的运动规律相似。
轨道半径越大,则电子的动能越小,而电势能越大,因为从低轨道到高轨道时引力做负功。
由微积分计算可知,轨道半径增大的过程中,势能增加的多而动能减小的少,所以轨道半径越大时,原子的能量越大。
玻尔以∞轨道为电势能的零点,电子在∞轨道时,动能也是零,所以在∞时原子的能量为零。
以∞轨道为电势的零点,玻尔还计算出电子在第一轨道时,原子的能量为-13.6ev 。
电子在第n 轨道时,原子的能量为12n E E n ,其中n 是轨道数,也叫量子数。
4. 能级与跃迁:原子的每一个能量值,叫做原子的能级。
电子在低轨道时,原子的能量值较小,叫低能级状态。
电子在高轨道时,原子的能量值较大,叫高能级状态。
高与低都是相对的。
电子只能在那些特定的轨道上,所以电子从一个轨道到另一轨道时,好像没有中间过程,叫轨道跃迁。
5.基态与激发态:电子在第1轨道上时,原子处于第1能级状态,此时原子最稳定,不会向外辐射能量,叫基态。
电子处在2、3……轨道上时,原子处在相对较高的能级状态,叫激发态。
6.原子从外界吸收能量时,电子会从低轨道向高轨道跃迁,原子就从低能级跃迁到了高能级。
而处于高能级的原子会自发地向低能级跃迁。
当原子从高能级向低能级跃迁时,原子的能级会减小,而减小的能量就以光子的形式辐射出去。
跃迁一次就会发出一个光子。
根据能量守恒可知,原子辐射的光子能量E=h ν=两个能级的差值。
氢原子的能级是一些特定值,所以能级差也是一些不连续的特定值,所以原子发光的光谱是线状谱。
玻尔计算的氢原子的光谱与实际试验观察完全吻合,玻尔因此获得诺贝尔奖。
原子吸收光子的能量时,也是选择一定频率的,不是任意能量的光子都可以吸收。
经典例题:1.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,则( )A .当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B .当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0C .当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大D .当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍2. 如图所示,当电键K 断开时,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
合上电键K ,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V 时,电流表读数为零。
由此可知阴极材料的逸出功为( )A .1.9 eVB .0.6 eVC .2.5 eVD .3.1 eV3.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了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的光电子最大初动能第1轨道 第2轨道 ∞轨道4.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子只能短时间内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,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为v 的普通光源照射阴极k ,没有发生光电效应,换同样频率为v 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=e w e h -υ B U=ew e h -υ2 C. U=52h w e e υ- D. U=5h w e e υ- 5.已知金属甲发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系如直线1所示。
现用某单色光照射金属甲的表面,产生光电子的最大初动能为E 1,若用同样的单色光照射金属乙表面,产生的光电子的最大初动能E 2,如图所示。
则金属乙发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系图线应是( )A .aB .bC .cD .上述三条图线都有可能6.下列关于光电效应的陈述中,正确的是( )A .金属的逸出功与入射光的频率成正比B .光电流强度与入射光强度无关C .用不可见光照射金属一定比用可见光照同种金属产生的光电子最大初动能大D .对任何一种金属,都有一个“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7. 氢原子能级图的一部分如图所示,a 、b 、c 分别表示在不同能级之间的三种跃迁途径,设在a 、b 、c 三种跃迁过程中,放出光子的能量和波长分别是E E E a b c 、、和λλλa b c 、、,则( )A. λλλb a c =+B. 111λλλb a c =+C. λλλb a c =⋅D. E E E b a c =+8. 用能量为12eV 的光子照射处于基态的氢原子时,则下列说法中正确的是( )A. 使基态电子电离B. 使电子跃迁到n =3的能级C. 使电子跃迁到n =4的能级D. 电子仍处于基态9.用总能量为13eV 的一个自由电子与处于基态的氢原子发生碰撞(不计氢原子的动量变化),则电子可能剩余的能量(碰撞中无能量损失)是( )A. 10.2eVB. 2.8eVC. 0.91eVD. 12.75eV10.氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( )A. 放出光子,电子动能减少,原子势能增加,且动能减少量小于势能的增加量B. 放出光子,电子动能增加,原子势能减少,且动能增加量与势能减少量相等C. 吸收光子,电子动能减少,原子势能增加,且动能减少量小于势能的增加量D. 吸收光子,电子动能增加,原子势能减少,且动能增加量等于势能的减少量10.光子能量为E 的一束单色光照射到容器中的氢气上,氢原子吸收光子能量后处于激发态,并能发射光子.现测得该氢气发射的光子共有3种,其频率分别为1ν、2ν、3ν ,且321ννν>>,那么入射光光子的能量E 值是(设普朗克常量为h )( ) A 、)(321ννν++h B 、)(32νν+h C 、1νh D 、3νh课堂练习:1. 当用具有1.87eV 能量的光子照射n =3激发态的氢原子时,氢原子( )A. 不会吸收这个光子B. 吸收该光子后被电离,电离后的动能为0.36eVC. 吸收该光子后被电离,电离后电子的动能为零D. 吸收该光子后不会被电离2.氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时,可发出三种不同波长的辐射光。