光子的能量即一个光子的能量,其值为ε=hν(ν为光子的频率),可见光子的能量由光的频率决定。入射光的强度指单位时间内照射到单位面积上的总能量,等于光子能量hν与入射光子数n的乘积,即光强等于nhν。
4.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。
5.光的强度与饱和光电流
饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的。对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。
[典例] [多选]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
[思路点拨]
(1)入射光的频率必须大于金属的极限频率才能发生光电效应。
(2)当发生光电效应时,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大。
[解析] 增大入射光的强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,光电流增大,A项正确。减小入射光的强度,只是光电流减小,光电效应现象是否消失与光的频率有关,而与光的强度无关,B项错误。改用频率小于ν的光照射,但只要光的频率大于极限频率ν0仍然可以发生光电效应,C项错误。由爱因斯坦光电效应方程hν-W逸=mv2得:光频率ν增大,而W逸不变,故光电子的最大初动能变大,D项正确。
[答案] AD
对光电效应问题的三点提醒
(1)能否发生光电效应与入射光的频率有关。
(2)饱和光电流的大小与入射光的强度有关。
(3)光电子的最大初动能与入射光的频率及金属逸出功有关。