3-5课件：第2章 第1节 光电效应
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光电效应光电效应ppt光电效应课件
光电效应光电效应ppt光电效应课件光电效应知识背景：1887年，赫兹在证明麦克斯韦波动理论的实验中，首次发现了光电效应。
当时，赫兹注意到，用光特别是紫外光照射处在火花间隙下的电极，会使火花容易从电极间通过。
勒纳于1900年对这个效应也进行了研究，并指出光电效应应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。
上图即为实验装置图，入射光通过石英窗照射到金属表面（阴极）时，就有电子发射出来，当有电子到达阳极时，外电路就有电流。
若光电效应应仅此而已，则并没有什么惊奇之处。
事实上，从光电效应的实验中得到的部分结果，用经典的电磁理论却无法解释。
光电效应课件的一些重要的演示结果如下：（1）当发生光电效应时，光照强度不变时，随着电压的增大，电路内的电流也在增大，但是不会无限增大，有一个最大值，这个最大值就是饱和电流。
当光照强度再增大时，饱和电流的值也会相应的增大。
（2）当外加正向电压V足够大时，从阴极发射的电子将全部到达阳极，光电流i达到饱和。
课件演示发现，在入射光频率v一定时，饱和电流i与光强I成正比。
（3）通常即使加上反向电压，回路中还是有电流，但当反向电压大于一临界值时，电流为零，此临界值称为截止电压-V。
课件演示发现：当入射光频率v一定时，同种金属阴极材料的截止电压-V相同，与光强无关。
（4）尽管对特定的金属阴极材料，截止电压-V与光强度I无关，但它与入射频率v成正比。
从课件演示可以看到每一种阴极材料，都分别有确定的截止频率v0，称为观点效应的红线。
入射光频率v必须大于此值，才能产生光电流，否则，不论光强多大，都无光电流。
v0随着阴极材料的不同而改变。
（4）解释上述问题理论基础：1905年，爱因斯坦提出了光子假设。
这个假设认为，当光照到阴极表面时，所发射的一个电子是从一个单一能量量子获得能量。
这种能量量子被称为光子，它的能量与电磁波的频率v有关，大小为ε=hv，h为普朗克常量。
按照爱因斯坦的观点，当光入射到阴极表面时，光子被电子吸收，电子获得了hv的能量。
e7理选修3-5第二章：光电效应__光子(ppt)1
巩固练习：
4、若用绿光照射某种金属板不能发生光电效应，则下列哪 一种方法可能使该金属发生光电效应（ D ） A. 增大入射光的强度 B. 增加光的照射时间 C. 改用黄光照射 D. 改用紫光照射
5、已知铯的极限频率为4.545×1014Hz，钠为6.0×1014Hz， 银为1.153×1015Hz，铂为1.529×1015Hz，当用波长为375nm 铯和钠 的光照射它们时，可发生光电效应的是__________________。 （光速c=3.0×108m/s，光速与波长、频率的关系：c =λf ）
光电子的最大初动能、 遏止电压都与光强无关， 而与频率有关
当入射光照射到光电管 阴极时，无论光强怎样， 几乎瞬间就产生了光电 子
五、量子假说 光子：
普朗克的量子假说：
在微观世界里，物理量的取值很多时候 是不连续的，只能取一些分立的值，这称为 量子化现象。
爱因斯坦的光子假说：
在空间传播的光不是连续的，而是一份 一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子， 光子的能量E 跟光的频率ν成正比。
11、三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的 金属a、b、c上，均恰能使金属中逸出光电子。已知三种光 线的波长λ甲>λ乙>λ丙，则： A A、用三种入射光照射金属a ，均可发生光电效应 B、用三种入射光照射金属c ，均可发生光电效应 C、用入射光甲和乙同时照射金属c，可能发生光电效应 D、用入射光甲照射金属b ，可能发生光电效应
巩固练习：
6、某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出， 若光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是 A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出 B B．逸出的电子数一定减少 C．逸出的电子数有可能增加 D．逸出的电子数有可能不变 7、下列关于光电效应的说法正确的是（ D ） A．光电子的动能随照射光频率的增大而增大 B．光电子的初速度与照射光的频率成正比 C．光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 D．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大
光电效应光电效应ppt光电效应课件
光电效应光电效应ppt光电效应课件光电效应知识背景：1887年，赫兹在证明麦克斯韦波动理论的实验中，首次发现了光电效应。
当时，赫兹注意到，用光特别是紫外光照射处在火花间隙下的电极，会使火花容易从电极间通过。
勒纳于1900年对这个效应也进行了研究，并指出光电效应应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表面逸出的现象。
上图即为实验装置图，入射光通过石英窗照射到金属表面（阴极）时，就有电子发射出来，当有电子到达阳极时，外电路就有电流。
若光电效应应仅此而已，则并没有什么惊奇之处。
事实上，从光电效应的实验中得到的部分结果，用经典的电磁理论却无法解释。
光电效应课件的一些重要的演示结果如下：（1）当发生光电效应时，光照强度不变时，随着电压的增大，电路内的电流也在增大，但是不会无限增大，有一个最大值，这个最大值就是饱和电流。
当光照强度再增大时，饱和电流的值也会相应的增大。
（2）当外加正向电压V足够大时，从阴极发射的电子将全部到达阳极，光电流i达到饱和。
课件演示发现，在入射光频率v一定时，饱和电流i与光强I成正比。
（3）通常即使加上反向电压，回路中还是有电流，但当反向电压大于一临界值时，电流为零，此临界值称为截止电压-V。
课件演示发现：当入射光频率v一定时，同种金属阴极材料的截止电压-V相同，与光强无关。
（4）尽管对特定的金属阴极材料，截止电压-V与光强度I无关，但它与入射频率v成正比。
从课件演示可以看到每一种阴极材料，都分别有确定的截止频率v0，称为观点效应的红线。
入射光频率v必须大于此值，才能产生光电流，否则，不论光强多大，都无光电流。
v0随着阴极材料的不同而改变。
（4）解释上述问题理论基础：1905年，爱因斯坦提出了光子假设。
这个假设认为，当光照到阴极表面时，所发射的一个电子是从一个单一能量量子获得能量。
这种能量量子被称为光子，它的能量与电磁波的频率v有关，大小为ε=hv，h为普朗克常量。
按照爱因斯坦的观点，当光入射到阴极表面时，光子被电子吸收，电子获得了hv的能量。
光电效应-PPT
放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的
形式辐射出来，因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。设t时间后放
射性元素的质量均为m，由衰变规律知：
。
m
m
A
(
1 2
)
t T1
mB(
1
t
)T2
,
mA
2 mB
2T2 T1
12
热点五 核反应方程
【例5】［2009年高考天津理综卷］下列说法正确的是( B D )
10
热点三 氢原子光谱
【例3】在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发 出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃迁时发 出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发
跃迁时最多可发出_6__条不同频率的谱线。
【解析】由于这群氢原子自发跃迁 发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系， 故可判断这群氢原子的最高能级为n=4， 画出氢原子谱线示意图(如图3.5-3-2所示 )可知，这群氢原子自发跃迁时最多可 发出6条不同频率的谱线。
0 1
e
)和2个中微
(2)研究表明，银河系的年龄约为t=3.8×1017 s，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J(即P＝
1×1037 J/s)。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量(最后结果
保留一位有效数字)；
(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。(可能用到的数据：银河系质量约为
N
N
0
(
1 2
t
)
,m
m0
(
1 2
t
)
6
要点六 核能的产生和计算
1.核能的计算方法
光电效应教学课件
光电效应中的动能定理 和反比例定律
解释与动能相关的重要公式， 以及光电子能量与频率的关系。
光电效应在物理学中的应用
1
光电效应在太阳能利用中的应用
探索如何利用光电效应将太阳能转化为可用能源。
2
光电效应在光电子学中的应用
探索光电子学领域中利用光电效应的种种应用，如光电探测和光电转换器件。
3
光电效应在原子物理学和量子力学中的应用
解释光电效应的两种观点， 帮助理解光与物质相互作 用的机制。
光电效应的实验装置 和原理
介绍实验中常用的装置和 测量原理，探索光子与电 子的相互作用过程。
光电效应的特点与规律
光电效应的特殊性质和 规律
深入研究光电效应的一些奇特 特性和遵循的物理规律。
光电效应中的一些重要 参数及其影响因素
探讨影响光电效应的参数，如 光强、波长和金属表面特性。
光电效应与其他物理现象的关系
光电效应与光谱学的关系
探讨光电效应与光谱学之间的 联系和相互作用。
光电效应与带电粒子的 运动类比
将光电效应与带电粒子的运动 进行对比和类比，加深理解。
光电效应与布拉格衍射 的对应关系
研究光电效应和布拉格衍射之 间的相似性及其在物理学中的 应用。
研究光电效应对原子结构和量子力学理论的重要影响。
光电效应实验
光电效应实验的基本 方法和注意事项
指导学生进行光电效应实 验时的基本步骤和实验注 意事项。
光电效应实验的数据 处பைடு நூலகம்和实验结果分析
教授如何处理实验收集到 的数据，并对实验结果进 行深入分析。
光电效应实验中的误 差与精度控制
介绍实验中常见误差来源 和如何控制误差，提高实 验精度。
高中物理第二章波粒二象性第一节光电效应课件粤教版选修3-
②实验结论： a．能否产生光电效应与光的频率有关，与光的强度 和照射时间的长短无关． b．产生光电效应时，电路中电流大小与光的强度有 关，光的强度越大，电流越大． c．用不同频率的光去照射锌板，发现当频率低于某 一值 ν0 的光，不论强度多大，都不能产生光电子，因此， ν0 称为极限频率，对于不同的材料，极限频率不同．极限 频率对应的波长称为极限波长．
(2)探究遏止电压与光强及频率有无关系． ①实验原理： 从理论上来说，加反向电压后，从阴极逸出的光电 子向阳极运动时做减速运动，有一些本来能到达的，加 上反向电压后就到达不了．增大反向电压，到达的光电 子数减小，电路中的电流减小，当从金属表面逸出时具 有最大初动能的光电子刚好不能到达时，光电流为零．光 电子的最大初动能与遏止电压关系为：
答案：B
在光电效应的规律中，经典电磁理论能解释的有
() A．入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率时
才能发生光电效应 B．光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入
射光频率的增大而增大 C．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 10－9 s D．当入射光频率大于极限频率时，光电子数目随入
D．光电管的光电流值不因加在 A、K 间正向电压的 增大而增大
解析：光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极 限频率，当发生光电效应时，增大入射光的强度，则单位 时间内产生的光电子数目就越多，A 项正确；当在 A、K 间加一数值为 U 的反向电压时，若 eU＝Ekm，则光电流 恰好为零，没有光电子到达阳极，B 项正确；当在 A、K 间加正向电压时，光电流在达到饱和光电流前会随正向电 压的增大而增大，达到饱和光电流后随正向电压的增大光 电流不变，C、D 错误．
第一节 光电效应
《光电效应》课件
实验结果表明，当光的波长增 加时，光子的能量降低，电子 的动能减小，无光电子发射。
实验结果证明了爱因斯坦的光 电效应公式和光的粒子性理论 的正确性。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
光电效应的应用
太阳能电池
太阳能电池是利用光电效应将太 阳光转换为电能的装置。
太阳能电池的原理是当太阳光照 射在半导体材料上时，光子能量 激发电子从束缚状态进入自由状
光电材料的应用
新型光电材料在太阳能电池、光电传感器、光电器件等领域 具有广泛的应用前景。
光电转换效率的提高
光电转换技术
目前，光电转换技术正朝着高效、低 成本、环保的方向发展，以提高光电 转换效率。
光电转换效率的瓶颈
虽然光电转换效率已经取得了一定的 提高，但仍存在一些瓶颈，如光吸收 、载流子输运等问题需要解决。
光电效应的实验研究
实验目的和实验原理
实验目的
通过实验研究光电效应现象，深入理 解光子与物质相互作用的过程，探究 光电效应的规律。
实验原理
光电效应是指光子照射在物质表面时 ，光子能量被吸收后，物质内部的电 子吸收能量并从束缚状态跃迁至自由 状态，形成光电流的现象。
实验设备和实验步骤
实验设备：光电效应实验装置、光源、电流表 、电压表等。
当光子撞击物质表面时，能量被吸收并传递给电子，使电子获得足够的能量逃离物 质表面。
电子的发射机制包括逸出功和光子能量两个关键因素，逸出功是指电子从物质表面 逸出所需的最低能量，光子能量是指光子的能量值。
随着光子能量的增加，光电效应的发生概率增加，电子的动能也相应增加。
光电效应的实验验证
课件1：第1课时 光电效应
B.若不断向左移动滑片P，则灵敏电流计一定会有示数
C.若不断向右移动滑片P，则灵敏电流计一定会有示数
D.仅不断增大入射光的光照强度，灵敏电流计一定会有示数
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.用频率为ν的光照射在某金属表面时产生了光电子，当光电子垂直射入磁
感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时，其最大半径为R，若以W表
示逸出功，m、e表示电子的质量和电荷量，h表示普朗克常量，则电子的最
大初动能是( CD )
A.hν+W
B.
C.hν-W
2 2 2
D.
2
3.如图所示为研究光电效应现象的实验原理图。已知光电管阴极材料的极限
频率为ν0，现用频率为ν(ν>ν0)的单色光照射光电管，发现滑动变阻器的滑片
P处于图示位置时，灵敏电流计的示数为零，下列说法正确的是( C )
A.灵敏电流计的示数为零，是因为没有发生光电效应
电路中会有光电流吗？减弱光的强度，遏止电压会减
小吗？
实验结果：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。
更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过
10─9 秒 ( 这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”)。
光电子的能量只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。
出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现
了用波动说无法解释的新现象---光电效应现象。对这一现象及其他相关问
题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
C.若不断向右移动滑片P，则灵敏电流计一定会有示数
D.仅不断增大入射光的光照强度，灵敏电流计一定会有示数
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.用频率为ν的光照射在某金属表面时产生了光电子，当光电子垂直射入磁
感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时，其最大半径为R，若以W表
示逸出功，m、e表示电子的质量和电荷量，h表示普朗克常量，则电子的最
大初动能是( CD )
A.hν+W
B.
C.hν-W
2 2 2
D.
2
3.如图所示为研究光电效应现象的实验原理图。已知光电管阴极材料的极限
频率为ν0，现用频率为ν(ν>ν0)的单色光照射光电管，发现滑动变阻器的滑片
P处于图示位置时，灵敏电流计的示数为零，下列说法正确的是( C )
A.灵敏电流计的示数为零，是因为没有发生光电效应
电路中会有光电流吗？减弱光的强度，遏止电压会减
小吗？
实验结果：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。
更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过
10─9 秒 ( 这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”)。
光电子的能量只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。
出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现
了用波动说无法解释的新现象---光电效应现象。对这一现象及其他相关问
题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
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1 2 m v (2)由遏止电压与光电子最大初动能的关系 e max＝eU0， 2 1 2 可得 2 me vmax＝eU0＝1.6×10－19×30 J＝4.8×10－18 J.
光电效应的理解
在光的照射下物体发射电子的现象叫做光电效应，发射出 来的电子叫做光电子． 1．光电效应基本规律： (1)任何一种金属都有一个极限频率(或极限波长)，入射 光的频率必须大于这个极限频率(或小于极限波长)，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，只随入射 光频率的增大而增大(当然遏止电压也与入射光的强度无关，随 入射光频率的增大而增大)． (3)入射光照射到金属上时，光电子的逸出几乎是瞬时的， 一般不超过10－9 s. (4)发生光电效应时，入射光越强，饱和光电流越大，逸 出的光电子数越多，逸出的光电子数与入射光的强度成正比．
具有最大初动能的光电子，是来自金属最表层的电子，当 它们吸收了光子的能量后，只要大于金属的逸出功而能摆脱原子 核的束缚，就能成为光电子，当光子的能量不变时，光电子的最 大初动能也不变. 当入射光强度减弱时，仍有光电子从金属表面逸出，但单 位时间内逸出的光电子数目也会减少．
答案：C
8．（双选）光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸 出，则( BD ) A． 若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子 的最大初动能可能不变
3．光电管的阴极在光照的条件下从阴极发出的光电子被 阳极收集，在回路中会形成电流，称为光电流．
二、光电流的变化
光电流的产生是的结果光照射．当入射光的频率达到一数
值后才有光电流． (饱和)光电流的大小跟入射光的强度有关．
结论：①当发生光电效应时，光电流大小随入射光强度增 大而增大；②当入射光的频率低于某一频率，便不能发生光电 效应．
• 三、极限频率
• 对于每一种金属，只有当入射光频率大于某 一频率ν0时，才会产生光电流，我们把ν0称 为极限频率．对应的波长称为极限波长不同 的金属材料的极限频率不同，同种材料的极 限频率是确定的．
四、遏止电压
1．在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着 反向电压的增大而减小，当反向电压达到某一数值时，光电流为 零，这时的反向电压称为遏止电压，用符号U0表示． 2．根据动能定理，遏止电压与光电子出射时最大初始动能
第一节
光电效应
1．了解光电效应的规律和光电管的工作原理． 2．知道并理解极限频率、遏止电压的概念．
3．理解光电效应与光的电磁理论的矛盾．
一、光电效应与光电流
1．物体在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象叫 做光电效应．发射出来的电子叫做光电子 说明：(1)光电效应的实质：把光现象转化为电现象． (2)使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线．
B．换用频率大的光照射
C．将P向a滑动
D．将电源的正、负极对调
用绿光照射某光电管的阴极能发生光电效应，
下列措施能使遏止电压增大的是(
A．增加紫光的强度 B．增加光照时间 C．改用绿光照射 D．改用紫外线照射
)
解析：遏止电压与光电子最大初动能都仅与频率有关，与 入射光强度无关，随频率的增大而增大，因此，增大遏止电压
如图所示为一个真空光电管的应用电路，其阴极金属材 料的极限频率为4.5×1014 Hz，则以下判定正确的是( B ) A．无论用怎样频率的单色光照射光电管，只要照射足够 的时间都能在电路中产生光电流
B．用6×1014 Hz的光照射光电管时，电路中有光电流产
生 C．发生光电效应后，增加照射光电管的入射光的频率， 电路中的光电流就一定增加 D．发生光电效应后，增加电源电压电路中的光电流一定 增加 解析：根据光电效应规律可知，是 否发生光电效应只要取决于入射光的频 率是否大于极限频率，当发生光电效应 时，其饱和电流的大小由光强决定．
向阴极，故可判断C对D错．
答案：BC
4．某金属在一束频率为 v1的光照射下，恰能发生光电效 应，改用另一束强度相同、频率为 v2(v2＞v1)的光照射时，则 ( ) A．逸出的光电子初动能增加，光电子数增加 B．逸出的光电子初动能增加，光电子数减少 C．逸出的光电子初动能增加，光电子数不变
D．逸出的光电子初动能不变，光电子数增加 解析：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． 入射光的强度是单位时间通过单位面积的光子总能量， 即A＝nhν(n为单位时间通过单位面积的光子数)，当强度不 变，频率增大时，单位时间通过单位面积的光子数减小，光电 子数减少． 答案：B
D．有可能不发生光电效应
C
解析：入射光的强度，是指单位时间内入射到金属表面单 位面积上的光子的总能量，“入射光的强度减弱而频率不变，” 表示单位时间内到达同一金属表面的光子数目减少而每个光子的 能量不变． 根据对光电效应的研究，只要入射光的频率大于金属的极 限频率，那么当入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是同时 完成的，与入射光的强度无关．
2．（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 解析：入射光的频率必须大于这个极限频率(或小于极限 波长)，才能产生光电效应，所以选项A、B错误，D正确．遏止 电压也与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大，选 项C正确． 答案：CD
5．关于光电效应中光电子的最大初动能，下列说法中正确 的是( ) A．是从金属表面逸出的电子的动能中的最大值 B．是吸收光子后直接从金属表面逸出的光电子的初动能 C．是从金属表面逸出的光电子在刚离开金属表面时的动能 D．是同时吸收两个光子能量从金属表面逸出的电子的动能 解析：在光电效应中一个电子只能吸收一个光子，电子吸 收光子后，动能增加，可能向各个方向运动，损失的能量也各 不相同．因此，从全属表面逸出的光电子的动能有大有小，从 全属表面逸出的光电子中动能最大的光电子所具有的初动能叫 光电子的最大初动能，故A选项正确． 答案：A
6．一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确 的是 ( ) A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数 目不变
B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子将具有更大的
动能 C．若改用紫光照射，则逸出的光电子将具有更大的动能
D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目增加
解析：在光电效应中，入射光的频率决定能否发生光电效 应，在能产生光电效应时，入射光的强度影响单位时间内逸出
基础达标
1．（双选）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( ) A．有电子从锌板飞出 B．有光子从锌板飞出
AC
C．验电器内的金属箔带正电
D．验电器内的金属箔带负电
解析：锌板原来不带电，锌板在弧光灯的照射下发生了
光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌 板带正电，验电器的指针亦带正电．
3．（双选）如图所示的光电管的实验中，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，那么( )
A．B光的频率大于A光的频率 B．A光的频率大于B光的频率 C．用A光照射光电管时流过电流表G的方向是a流向b D．用A光照射光电管时流过电流表G的方向是b流向a 解析：由发生光电效应易判断A错B对．光电流应从阳极流
向电压增大到某值时，可使从阴极逸出的光电子全部到达阳极，
此时电路中的光电流达最大值，再增大电压，电流不变，C、1．如图所示为一光电管电路，滑动变阻器触头P位于ab上 的某点，用光照射光电管的阴极，电表无偏转，要使电表指针 偏转，可采取的措施有( )
A．加大照射光的强度
2 的关系式：. 1mvmax ＝eU0＝W
2
3．光电流的最大初始动能可以通过测量遏止电压来确定， 遏止电压与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．
遏止电压与光强及频率有无关系
从理论上来说，加反向电压后，从阴极逸出的光电子向阳
极运动时做减速运动，有一些本来能到达的，加上反向电压后 就到达不了．增大反向电压，到达的光电子数减小，电路中的 电流减小，当从金属表面逸出时具有最大初动能的光电子刚好 不能到达时，光电流为零．因此光电子的最大初动能与遏止电 压间关系为：
B．若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间 内逸出电子数目减少
C．若入射光的频率不变，光的强度减弱到不为零的某一 数值时，可能不再有电子逸出 D．若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内 逸出电子数目不变，而光电子的最大初动能增大 解析：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．入射光的强度是单位时间通过单位面 积的光子总能量，频率不变，当强度减弱时，单位时间通过单 位面积的光子数减小，光电子数减小．入射光的频率大于极限 频率时，发生光电效应，发射出电子，跟光的强度无关系．
的措施只能换用频率更大的光照射，故选D.
答案：D
课堂训练 2．用波长为600 nm的某单色光照射光电管阴极时，恰 好发生光电效应，求： (1)光电管阴极的极限频率； (2)若换波长为200 nm的单色光照射该光电管的阴极，当 加上30 eV的反向电压时电路中的电流刚好为零，求逸出光电子 的最大初动能． 解析： (1)当用波长为600 nm的光照射时刚好发生光电效应， 此时全属的极限频率与光的频率相同，则 ν＝c/λ＝(3×108/6×10－7)Hz＝5×1014 Hz.
的光电子数目，入射光的频率影响逸出的光电子的初动能的大
小．选项C正确． 答案：C
能力提升 7．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，那么( ) 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
2．光电效应与光的电磁理论的矛盾： (1)按照光的电磁理论，光的能量是由光的强度决定的， 光越强，光电子的初动能应越大，所以光的最大初动能(或遏上 电压)应与光的强度有关，而与光的频率无关．但实验表明：光 的最大初动能与光强无关，与光的频率有关． (2)按照光的电磁理论，光的强度是由光波的振幅决定的， 与光的频率无关，入射光频率再低，只要光足够强，电子都可 获得足够能量从金属表面逸出，不应存在极限频率． (3)如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需几分钟到 十几分钟的时间才能获得逸出金属表面所需的能量，这个时间 远远大于10－9 s.
光电效应的理解
在光的照射下物体发射电子的现象叫做光电效应，发射出 来的电子叫做光电子． 1．光电效应基本规律： (1)任何一种金属都有一个极限频率(或极限波长)，入射 光的频率必须大于这个极限频率(或小于极限波长)，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，只随入射 光频率的增大而增大(当然遏止电压也与入射光的强度无关，随 入射光频率的增大而增大)． (3)入射光照射到金属上时，光电子的逸出几乎是瞬时的， 一般不超过10－9 s. (4)发生光电效应时，入射光越强，饱和光电流越大，逸 出的光电子数越多，逸出的光电子数与入射光的强度成正比．
具有最大初动能的光电子，是来自金属最表层的电子，当 它们吸收了光子的能量后，只要大于金属的逸出功而能摆脱原子 核的束缚，就能成为光电子，当光子的能量不变时，光电子的最 大初动能也不变. 当入射光强度减弱时，仍有光电子从金属表面逸出，但单 位时间内逸出的光电子数目也会减少．
答案：C
8．（双选）光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸 出，则( BD ) A． 若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子 的最大初动能可能不变
3．光电管的阴极在光照的条件下从阴极发出的光电子被 阳极收集，在回路中会形成电流，称为光电流．
二、光电流的变化
光电流的产生是的结果光照射．当入射光的频率达到一数
值后才有光电流． (饱和)光电流的大小跟入射光的强度有关．
结论：①当发生光电效应时，光电流大小随入射光强度增 大而增大；②当入射光的频率低于某一频率，便不能发生光电 效应．
• 三、极限频率
• 对于每一种金属，只有当入射光频率大于某 一频率ν0时，才会产生光电流，我们把ν0称 为极限频率．对应的波长称为极限波长不同 的金属材料的极限频率不同，同种材料的极 限频率是确定的．
四、遏止电压
1．在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着 反向电压的增大而减小，当反向电压达到某一数值时，光电流为 零，这时的反向电压称为遏止电压，用符号U0表示． 2．根据动能定理，遏止电压与光电子出射时最大初始动能
第一节
光电效应
1．了解光电效应的规律和光电管的工作原理． 2．知道并理解极限频率、遏止电压的概念．
3．理解光电效应与光的电磁理论的矛盾．
一、光电效应与光电流
1．物体在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象叫 做光电效应．发射出来的电子叫做光电子 说明：(1)光电效应的实质：把光现象转化为电现象． (2)使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线．
B．换用频率大的光照射
C．将P向a滑动
D．将电源的正、负极对调
用绿光照射某光电管的阴极能发生光电效应，
下列措施能使遏止电压增大的是(
A．增加紫光的强度 B．增加光照时间 C．改用绿光照射 D．改用紫外线照射
)
解析：遏止电压与光电子最大初动能都仅与频率有关，与 入射光强度无关，随频率的增大而增大，因此，增大遏止电压
如图所示为一个真空光电管的应用电路，其阴极金属材 料的极限频率为4.5×1014 Hz，则以下判定正确的是( B ) A．无论用怎样频率的单色光照射光电管，只要照射足够 的时间都能在电路中产生光电流
B．用6×1014 Hz的光照射光电管时，电路中有光电流产
生 C．发生光电效应后，增加照射光电管的入射光的频率， 电路中的光电流就一定增加 D．发生光电效应后，增加电源电压电路中的光电流一定 增加 解析：根据光电效应规律可知，是 否发生光电效应只要取决于入射光的频 率是否大于极限频率，当发生光电效应 时，其饱和电流的大小由光强决定．
向阴极，故可判断C对D错．
答案：BC
4．某金属在一束频率为 v1的光照射下，恰能发生光电效 应，改用另一束强度相同、频率为 v2(v2＞v1)的光照射时，则 ( ) A．逸出的光电子初动能增加，光电子数增加 B．逸出的光电子初动能增加，光电子数减少 C．逸出的光电子初动能增加，光电子数不变
D．逸出的光电子初动能不变，光电子数增加 解析：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． 入射光的强度是单位时间通过单位面积的光子总能量， 即A＝nhν(n为单位时间通过单位面积的光子数)，当强度不 变，频率增大时，单位时间通过单位面积的光子数减小，光电 子数减少． 答案：B
D．有可能不发生光电效应
C
解析：入射光的强度，是指单位时间内入射到金属表面单 位面积上的光子的总能量，“入射光的强度减弱而频率不变，” 表示单位时间内到达同一金属表面的光子数目减少而每个光子的 能量不变． 根据对光电效应的研究，只要入射光的频率大于金属的极 限频率，那么当入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是同时 完成的，与入射光的强度无关．
2．（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 解析：入射光的频率必须大于这个极限频率(或小于极限 波长)，才能产生光电效应，所以选项A、B错误，D正确．遏止 电压也与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大，选 项C正确． 答案：CD
5．关于光电效应中光电子的最大初动能，下列说法中正确 的是( ) A．是从金属表面逸出的电子的动能中的最大值 B．是吸收光子后直接从金属表面逸出的光电子的初动能 C．是从金属表面逸出的光电子在刚离开金属表面时的动能 D．是同时吸收两个光子能量从金属表面逸出的电子的动能 解析：在光电效应中一个电子只能吸收一个光子，电子吸 收光子后，动能增加，可能向各个方向运动，损失的能量也各 不相同．因此，从全属表面逸出的光电子的动能有大有小，从 全属表面逸出的光电子中动能最大的光电子所具有的初动能叫 光电子的最大初动能，故A选项正确． 答案：A
6．一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确 的是 ( ) A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数 目不变
B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子将具有更大的
动能 C．若改用紫光照射，则逸出的光电子将具有更大的动能
D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目增加
解析：在光电效应中，入射光的频率决定能否发生光电效 应，在能产生光电效应时，入射光的强度影响单位时间内逸出
基础达标
1．（双选）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( ) A．有电子从锌板飞出 B．有光子从锌板飞出
AC
C．验电器内的金属箔带正电
D．验电器内的金属箔带负电
解析：锌板原来不带电，锌板在弧光灯的照射下发生了
光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌 板带正电，验电器的指针亦带正电．
3．（双选）如图所示的光电管的实验中，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，那么( )
A．B光的频率大于A光的频率 B．A光的频率大于B光的频率 C．用A光照射光电管时流过电流表G的方向是a流向b D．用A光照射光电管时流过电流表G的方向是b流向a 解析：由发生光电效应易判断A错B对．光电流应从阳极流
向电压增大到某值时，可使从阴极逸出的光电子全部到达阳极，
此时电路中的光电流达最大值，再增大电压，电流不变，C、1．如图所示为一光电管电路，滑动变阻器触头P位于ab上 的某点，用光照射光电管的阴极，电表无偏转，要使电表指针 偏转，可采取的措施有( )
A．加大照射光的强度
2 的关系式：. 1mvmax ＝eU0＝W
2
3．光电流的最大初始动能可以通过测量遏止电压来确定， 遏止电压与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．
遏止电压与光强及频率有无关系
从理论上来说，加反向电压后，从阴极逸出的光电子向阳
极运动时做减速运动，有一些本来能到达的，加上反向电压后 就到达不了．增大反向电压，到达的光电子数减小，电路中的 电流减小，当从金属表面逸出时具有最大初动能的光电子刚好 不能到达时，光电流为零．因此光电子的最大初动能与遏止电 压间关系为：
B．若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间 内逸出电子数目减少
C．若入射光的频率不变，光的强度减弱到不为零的某一 数值时，可能不再有电子逸出 D．若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内 逸出电子数目不变，而光电子的最大初动能增大 解析：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．入射光的强度是单位时间通过单位面 积的光子总能量，频率不变，当强度减弱时，单位时间通过单 位面积的光子数减小，光电子数减小．入射光的频率大于极限 频率时，发生光电效应，发射出电子，跟光的强度无关系．
的措施只能换用频率更大的光照射，故选D.
答案：D
课堂训练 2．用波长为600 nm的某单色光照射光电管阴极时，恰 好发生光电效应，求： (1)光电管阴极的极限频率； (2)若换波长为200 nm的单色光照射该光电管的阴极，当 加上30 eV的反向电压时电路中的电流刚好为零，求逸出光电子 的最大初动能． 解析： (1)当用波长为600 nm的光照射时刚好发生光电效应， 此时全属的极限频率与光的频率相同，则 ν＝c/λ＝(3×108/6×10－7)Hz＝5×1014 Hz.
的光电子数目，入射光的频率影响逸出的光电子的初动能的大
小．选项C正确． 答案：C
能力提升 7．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，那么( ) 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
2．光电效应与光的电磁理论的矛盾： (1)按照光的电磁理论，光的能量是由光的强度决定的， 光越强，光电子的初动能应越大，所以光的最大初动能(或遏上 电压)应与光的强度有关，而与光的频率无关．但实验表明：光 的最大初动能与光强无关，与光的频率有关． (2)按照光的电磁理论，光的强度是由光波的振幅决定的， 与光的频率无关，入射光频率再低，只要光足够强，电子都可 获得足够能量从金属表面逸出，不应存在极限频率． (3)如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需几分钟到 十几分钟的时间才能获得逸出金属表面所需的能量，这个时间 远远大于10－9 s.