2017-2018学年教科版选修3-5 第四章 第1、2节 量子概念的诞生 光电效应与光的量子说 学案
2017-2018学年教科版选修3-5         第四章 第1、2节 量子概念的诞生 光电效应与光的量子说  学案第4页

  2.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:选CD 要产生光电效应入射光的频率必须大于一个最小频率,即极限频率,当入射光的频率小于极限频率时,不管光的强度多大都不会产生光电效应,与光照时间无关,故D正确,A、B错误;对同一种金属,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,遏止电压越大,C正确。

  

光电效应方程的理解和应用   1.光电效应方程中的能量守恒

  当光照射到金属表面上时,能量为E的光子被电子所吸收,电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面时的动能。如果克服引力做功最少为W,离开金属表面时的最大动能为Ek,根据能量守恒定律可知E=W+Ek,即Ek=E-W,同时有E=hν,故可得出爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W。如果照射光频率等于金属截止频率,此时Ek=0。

  

  图4­1­3

  2.光电效应曲线

  如图4­1­3所示是光电子最大初动能Ek随入射光频率ν的变化曲线。这里,横轴上的截距是金属的截止频率;纵轴上的截距是金属的逸出功负值;斜率为普朗克常量。从曲线可以看出,最大初动能随ν的增大而增大,但不成正比例。

  

  (1)应用光电效应方程时应注意结合能量守恒定律,有助于理解光电效应的规律。

  (2)该类问题的考查通常以光电管为载体,因此,必须理解光电管中影响光电流的因素。

  

3.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4­1­4所示,某中ν0为极限频率。从图中可以确定的是________。(填选项前的字母)(  )