2018版物理选修3-5教科版:第四章 波粒二象性 章末整合4
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【例3】 用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)(  )

A.5.5×1014 Hz B.7.9×1014 Hz

C.9.8×1014 Hz D.1.2×1015 Hz

答案 B

解析 由爱因斯坦光电效应方程得h=Ek+A,而金属的逸出功A=hνc,由以上两式得,钨的极限频率为:νc=-=7.9×1014 Hz,B项正确.

针对训练 已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的(  )

A.波长 B.频率

C.能量 D.动量

答案 A

解析 由爱因斯坦光电效应方程hν=A+mv,又由A=hν0,可得光电子的最大初动能mv=hν-hν0,由于钙的截止频率大于钾的截止频率,所以钙逸出的光电子的最大初动能较小,因此它具有较小的能量、频率和动量,B、C、D错;又由c=λν可知光电子频率较小时,波长较大,A对.

三、用图像表示光电效应的规律

1.Ek­ν图像

根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-A,光电子的最大初动能Ek是入射光频率ν的一次函数,图像如图1所示.其横轴截距为金属的极限频率νc,纵轴截距是金属的逸出功的负值;斜率为普朗克常量h.