第十二章 基础课1

答案
D
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3．[光电管](多选)图3为一真空光电管的应用电路，其金属材料
的极限频率为4.5×1014 Hz，则以下判断正确的是()图3
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A ．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的 频率
B ．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的
(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，
逸出功W0 ，剩下的表现 这些能量的一部分用来克服金属的___________ 1 2 m v 为逸出后光电子的最大初动能 Ek＝_________ 。 2 e
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知识点三、光的波粒二象性与物质波 1．光的波粒二象性 波动 性。 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有______ 粒子 性。 (2)光电效应说明光具有______ 波粒二象 (3) 光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 ___________
hν。其中h＝ 一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝_____
6.63×10－34J· s。(称为普朗克常量)
2．逸出功W0
最小值 。 使电子脱离某种金属所做功的_________ 3．最大初动能
电子 吸收光子后克服原子 发生光电效应时，金属表面上的______
核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
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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．定量分析时应抓住三个关系式 (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)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0。
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[思考判断]
(1)只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应。(
(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)从金属表面逸出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。(
)
性。
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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 大 的地方，暗条纹是光子到达概率 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 h p 种波与它对应，其波长λ＝_______ ，p为运动物体的动量，h 为普朗克常量。
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4．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Uc。
最小 频率叫做 (2) 截止频率：能使某种金属发生光电效应的 _____
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。
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5．爱因斯坦光电效应方程 W0 。 (1)表达式：Ek＝hν－______
图5
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解析
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。 答案 C
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3 ． [Uc － ν 图象 ] 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc 与 入射光的频率ν的关系如图6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，则普朗克常量和所用材 料的逸出功可分别表示为( )
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1．[光电效应现象](多选)如图2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( )
图2
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A．有光子从锌板逸出
B．有电子从锌板逸出
C．验电器指针张开一个角度 D．锌板带负电 解析 用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电
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(1)足够能量的光在传播 时，表现出波动的性质 光的波动性
光的波动性是光子本身 的一种属性，不是光子 之间相互作用产生的， 光的波动性不同于宏观
图6 A．ek C．ek eb －eb B．－ek D．－ek
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eb －eb
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解析 光电效应中，入射光子能量 hν，克服逸出功 W0 后多 余的能量转换为电子动能，反向遏制电压，有 eU＝hν－W0， h W0 h 整理得 U＝ e ν－ e ，斜率即 e ＝k，所以普朗克常量 h＝ek， 截距为 b，即 eb＝－W0，所以逸出功 W0＝－eb。故选项 C 正确。
(6) 光电效应说明了光具有粒子性，证明光的波动说是错误的。 ( 答案 ) (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
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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。
图4
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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 由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0为金 属的逸出功 ) 可得， Ek ＝ hν － hν0 ，可见图象的斜率表示普朗克 常量， D 正确；只有 ν≥ν0 时才会发生光电效应， C 错；金属的 逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关， A 错；
答案 BC
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光电效应的四类图象分析
图象名称 最大初动 能 Ek 与入 射光频率 ν 的关系 图线 图线形状 由图线直接(间接) 得到的物理量 ①极限频率：图线与 ν 轴交点的 横坐标 νc ②逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵 坐标的值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率 k＝h
最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关， B
错。 答案 D
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2． [I － U 图象 ] 研究光电效应的电路如图 5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 UAK 的关系图象中，正确的是 ( )
②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而
遏止电压Uc与入射 光频率ν的关系图线 增大 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电 子电量的乘积，即h＝ke。(注：此时两
极之间接反向电压)
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1 ． [Ek － ν 图象 ] 爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光 电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出 光电子的最大初动能 Ekm 与入射光频率 ν 的关系如图 4 所示， 其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是( )
T35(1)
卷Ⅱ： T35(1)
T35(1) 卷Ⅱ：
卷Ⅱ：T35(1) T35(1) 卷Ⅲ： T35(1)
放射性同位素
核力、核反应方程 结合能、质量亏损
Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
裂变反应和聚变反应、裂变反应堆
射线的危害和防护
Ⅰ
Ⅰ
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基础课1 波粒二象性
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子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故 A 错 误， B 正确；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板 失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，
验电器指针张角越大，故C正确，D错误。
答案 BC
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2．[光电效应规律]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是
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4．区分光电效应中的四组概念
(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。 (2)光电子的动能与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。
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颜色相同、强度不 同的光，光电流与 电压的关系
①遏止电压Uc：图线与横轴的交点 ②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ekm＝eUc
颜色不同时，光电
流与电压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流
③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
①截止频率νc：图线与横轴的交点
知识点一、光电效应 1．定义
电子 从表面逸出的 照射到金属表面的光，能使金属中的 ________