第14章 第三讲 光电效应 LIVIP免费

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，...