4.1光电效应与光的量子说4.2光的波粒二象性4.3实物粒子的波粒二象性
1.(1)研究光电效应的电路如图415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的关系图像中,正确的是________。
图415
图416
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小________(选填"增大"、"减小"或"不变"),原因是________________________。
[解析] 由于光的频率一定,它们的截止电压相同,A、B不正确。光越强,电流越大,C正确。由于光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功),光电子的动量变小。
[答案] (1)C (2)减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)
2.康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也具有动量.入射光和电子的作用可以看成弹性碰撞,则当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,如图5-1-2给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰撞过程中动量________(选填"守恒"或"不守恒"),能量________(选填"守恒"或"不守恒"),碰后光子可能沿________(选填"1"、"2"或"3")方向运动,并且波长________(选填"不变"、"变小"或"变长").
碰前 碰后
【审题指导】 (1)看成弹性碰撞把握动量、能量守恒.
(2)利用光的频率与波长的关系ν=c/λ计算.
【解析】 光子与电子碰撞过程满足动量守恒和能量守恒,所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前的方向一致,由矢量合成知识可知碰撞后光子的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向;通过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,能量减少,由E=hν知,频率变小,再根据c=λν知,波长变长.
【答案】 守恒 守恒 1 变长
3.在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为λ0,该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验,则其遏止电压为________。已知电子