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第14章 第三讲 光电效应 LIVIP免费

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高三物理高考复习第14章光学第3讲光电效应波粒二象性一、光电效应及其规律1.光电效应现象光电效应:在光的照射下金属中的电子从表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做______________光电子.(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象.(2)定义中的光包括可见光和不可见光.2.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个________________,入射光的频率必须________这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.极限频率大于(2)光电子的最大初动能与入射光的强度_________,随入射光频率的增大而__________(3)金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成正比.无关增大.1I2Iim1im2io0UU12II3.几个概念(1)遏止电压:使光电流减小到零时的反向电压UC.(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的________频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的__________,叫做该金属的逸出功.最小最小值4.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子,简称_______,光子的能量______光子hν.(2)光电效应方程①表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0②物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek=12mv2.5.对光电效应规律的解释0WEhK效应具有瞬时性光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要能量积累的过程光较强时饱和电流大光较强时,单位时间内照到金属上的光子数较多,单位时间内产生的光电子较多,因而饱和电流较大二、光的波粒二象性1.粒子的波动性:实物粒子也具有______性,满足如下关系:ν=εh和λ=hp,这种波称为德布罗意波,也叫物质波.波动2.光的波粒二象性光既有_______性,又有________性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律为:(1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.(2)频率越低波动性越显著,越容易观察到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,越不容易观察到光的干涉和衍射现象,贯穿本领越强.波动粒子(3)光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性.(4)由光子的能量ε=hν和动量p=hλ表达式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾.1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开了一个角度,如图所示,这时锌板带________电,指针带________电.正正解析:光电效应实验中,锌板因逸出电子带正电,验电器由于与锌板接触也带正电,其指针也带正电.答案:正正2.用同一束单色光,在同一条件下先后照射锌片和银片,都能产生光电效应,在这两个过程中,对于下列四个量,一定相同的是________,可能相同的是________,一定不同的是________.A.光子的能量B.光电子的逸出功C.光电子动能D.光电子初动能ACDB解析:光子的能量由光的频率决定,同一束单色光频率相同,因而光子能量相同.逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功,因此只由材料决定.锌片和银片的光电效应中,光电子的逸出功一定不相同.由Ek=hν-W0,照射光子能量hν相同,逸出功W0不同,则电子最大初动能也不同.由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同,途中损失的能量也不同,因而脱离金属时的动能可能分布在零到最大初动能之间.所以,两个不同光电效应的光电子中,有时初动能是可能相等的.答案:ACDB3.100多年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是()A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,...

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