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1、第二章第二节光子第1页，本讲稿共27页知识点 1 能量量子假说1普朗克能量量子假说：热辐射所辐射的_，只能一份一份辐射，每一份的能量等于 h.其中是辐射电磁波的频率，h 是一个常量，称为普朗克常量，实验测得 h 6.6310-34 Js.2意义：由这个假说出发，可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象这种现象称为量子化现象能量不连续第2页，本讲稿共27页知识点 2 光子假说1光子假说：在空间传播的_的，是以光速 c运动的粒子(称为光子)流，是一份一份的，每一份叫做一个光子2光子能量：一个光子的能量为_，式中 h 是普朗克常量知识点 3 光电效应方程1逸出功：由于离子的束缚，电子必须做
2、功，才能脱离原子的束缚而逸出表面，这个功称为物体的逸出功，用 W 表示光也是不连续h第3页，本讲稿共27页第4页，本讲稿共27页第5页，本讲稿共27页知识点 4 对光电效应的解释1对极限频率的解释极限频率：第6页，本讲稿共27页2对遏止电压的解释在光电管的两极间加上反向电压，只有那些动能最大的光电子才能克服电场力做功而到达阳极，当反向电压达到遏止电压时，即使是那些动能最大的光电子也不能到达阳极，于是光电流被截止，此时的光电管两极间的反向电压就是遏止电压第7页，本讲稿共27页知识点 5 光电效应规律1产生光电效应的条件：任何一种金属，都存在极限频率0，只有当入射光频率0 时，才能发生光电效应2光
3、电子的最大初动能：光电子的最大初动能 Ekm 与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大.3光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的.4光电流强度的决定因素：当入射光频率0 时,光电流随入射光强度的增大而增大第8页，本讲稿共27页【例题】入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变下列说法正确的是()A逸出的光电子的最大初动能减少BB单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少C从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将增加D不发生光电效应解析：由于入射光的频率不变，故光电子的最大初动能不变，A错；当入射光的强度不变，频率增大，单位时间内逸出的光电子数将减少，B 正确；
4、只要在光照射的同时几乎就有光电子逸出，与光的强度无关，C 错；只要大于极限频率就有光电效应现象，D 错第9页，本讲稿共27页1红、橙、黄、绿四种单色光中，光子的能量最小的是()AA红光C黄光B橙光D绿光解析：光的颜色由频率决定，红光的频率最小，光子能量最小，只有 A 正确第10页，本讲稿共27页知识点 6 光子假说与爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦认为：在空间传播的光也不是连续的，是以光速c 运动的粒子(称为光子)流，是一份一份的，每一份叫做一个光子光子的能量与其频率成正比，即 Eh.第11页，本讲稿共27页【例题】用某种频率的紫外线分别照射铯、锌、铂三种金属，从铯中发射出的光电子的最大初动能是
5、2.9 eV，从锌中发射出的光电子的最大初动能是 1.4 eV，铂没有光电子射出，则)对这三种金属逸出功大小的判断，下列结论正确的是(A铯的逸出功最大，铂的逸出功最小B锌的逸出功最大，铂的逸出功最小C铂的逸出功最大，铯的逸出功最小D铂的逸出功最大，锌的逸出功最小第12页，本讲稿共27页解析：根据爱因斯坦光电效应方程 WkmhW.当照射光的频率一定时，光子的能量 h就是一个定值，在光电效应中的所产生的光电子的最大初动能等于光子的能量减去金属的逸出功最大初动能越大，说明这种金属的电子逸出功越小，若没有光电子射出，说明光子的能量小于电子的逸出功因此说铂的逸出功最大，而铯的逸出功最小答案：C第13页，
6、本讲稿共27页2如图 221 所示，当电键 S 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极 K，发现电流表读数不为零合上电键，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(图 221第14页，本讲稿共27页A1.9 eVC2.5 eVB0.6 eVD3.1 eV解析：电流表读数刚好为零说明刚好没有光电子能够到达阳极，根据动能定理，光电子的最大初动能刚好为 0.6 eV.由EkmhW 可知 W1.9 eV.选 A.答案：A第15页，本讲稿共27页铯钾锌银铂0/1014 Hz
7、4.55 5.38 8.07 11.5 15.3题型 1光电效应现象【例题】(双选)下表是几种金属的极限频率，当用频率为6.001014Hz 的单色光照射表中的金属时，能从金属表面逸出)光电子的是(A.铯C锌B钾D铂第16页，本讲稿共27页解析：色光照射金属，只有入射光的频率大于极限频率，才会从金属表面有光电子逸出，显然 AB 正确答案：AB规律总结：产生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，小于极限频率的入射光无论照射时间多长，都不会产生光电效应现象.第17页，本讲稿共27页铯钾锌银铂0/nm6605583722601961下表为能使表中的金属发射光电子的最大波长，当用波长为 300 nm
8、 的色光照射表中的金属时，不能从金属表面逸出光电子的是(D)A.铯B钾C锌D铂解析：c=，可见光的波长与频率成反比使金属发生光电效应的极限频率是入射光的最小频率，对应最大波长，所以当用 300 nm 的色光照射表中金属的金属时不能发生光电效应的是银和铂，所以答案 D 正确第18页，本讲稿共27页题型 2光电效应规律【例题】(双选)某金属用黄光照射有光电子逸出，改用强度相同的绿光照射，则()ADA逸出光电子的最大初动能增加B逸出光电子最大初动能减小C单位时间内逸出光电子数目增加D单位时间内逸出的光电子数目减少解析：绿光的频率大于黄光的频率，逸出的光电子最大初动能必增加，A 正确，B 错；在强度不
9、变时，增加频率，单位时间内照射的光子数将减少，打出的电子数也将减少，C 错，D 正确第19页，本讲稿共27页规律总结：当入射光的强度不变，频率增大，单位时间内逸出的光电子数将减少，亦即光电流将变小.其原因是：光的强度 Enh，式中 n 是单位时间内入射光的光子数，当入射光的强度不变，频率增大时必然有单位时间内入射光的光子数减少，从而从金属中逸出的光电子数目减少.第20页，本讲稿共27页2钠在紫光照射下，产生光电效应并形成光电流，若减小)A紫光的强度，则随之减小的物理量是(A光电流强度B光电子的最大初动能C紫光光子的能量D钠的极限频率第21页，本讲稿共27页题型 3爱因斯坦光电效应方程【例题】当
10、具有 5.0 eV 能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是 1.5 eV.为了使这种)B金属产生光电效应，入射光的最低能量为(A1.5 eVB3.5 eVC5.0 eVD6.5 eV第22页，本讲稿共27页第23页，本讲稿共27页3(双选)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 Ek 与入射光的频率)AD的关系如图 222 所示，由实验图像可求出(图 222A该金属的逸出功C单位时间内逸出的光电子数B光电流强度D普朗克常量第24页，本讲稿共27页题型 4光电效应规律的应用【例题】(双选)光电效应现象可以用于以下哪些应用()A
11、太阳能电池B电磁炉ACC自动化控制D回旋加速器解析：太阳能电池是把光能转变成电能的装置，利用的是光电效应现象，A 正确；电磁炉是电磁感应现象，B 错；利用光电效应现象可以实现自动开关，用于自动化控制，C 正确；回旋加速器是洛伦兹力的应用，D 错第25页，本讲稿共27页4(双选)如图 223 所示的是工业生产中大部分光控制设备用到的光控继电器示意图，它由电源、光电管、放大器、)电磁继电器等几部分组成，以下说法正确的是(图 223第26页，本讲稿共27页A电源的 a 端是正极B电源的 a 端是负极C有光照射，衔铁被 M 吸住D无光照射，衔铁被 M 吸住解析：从图中可以看出光电管的 K 是阴极，由极限频率小的金属制成，只要有光照射，就应该逸出光电子，为使逸出的光电子能到达阳极 A，必须在 AK 之间加上加速电压，所以电源的 a 端是正极，A 正确，B 错；有光照射时，K 极发射光电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流产生的磁场使铁芯 M 被磁化，将衔铁 N 吸住，无光照射光电管时，电路中无电流，N 自动离开 M.C 正确，D 错答案：AC第27页，本讲稿共27页