高中物理 第2章 波和粒子 2.2 涅槃凤凰再飞翔学案 沪科版选修3-5-沪科版高二选修3-5物理学案VIP免费

2．2涅槃凤凰再飞翔[学习目标]1.了解光电效应及其实验规律，以及光电效应与电磁理论的矛盾.2.知道爱因斯坦光电效应方程及应用.3.了解康普顿效应及其意义，了解光子的动量．一、光电效应及其实验规律图1[导学探究]如图1所示，取一块锌板，用砂纸将其一面擦一遍，去掉表面的氧化层，连接在验电器上(弧光灯发射紫外线)．(1)用弧光灯照射锌板，看到的现象为___________________________________________，说明____________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)在弧光灯和锌板之间插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，看到的现象为________________________________________________________________________，说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)撤去弧光灯，换用白炽灯发出的强光照射锌板，并且照射较长时间，看到的现象为________________________________________________________________________，说明________________________________________________________________________．答案(1)验电器指针偏角张开锌板带电了．弧光灯发出的紫外线照射到锌板上，在锌板表面发射出光电子，从而使锌板带上了正电(2)指针偏角明显减小锌板产生光电效应是光中紫外线照射的结果而不是可见光(3)观察不到指针的偏转可见光不能使锌板发生光电效应[知识梳理]1．光电效应在光的照射下物体发射电子的现象叫做光电效应．发射出来的电子叫光电子．2．光电效应的实验规律(1)对于各种金属都存在着一个极限频率，当入射光的频率高于这个极限频率时，才能产生光电效应；(2)光电子的最大动能随着入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关；(3)当产生光电效应时，单位时间内从金属表面逸出的电子数与入射光的强度有关；(4)入射光射到金属表面时，光电子的产生几乎是瞬时的，不超过1×10－9_s.[即学即用]判断下列说法的正误．(1)光电效应中“光”指的是可见光．(×)(2)能否发生光电效应，取决于光的强度．(×)(3)光电子不是光子．(√)二、爱因斯坦的光子说[导学探究]用如图2所示的装置研究光电效应现象．所用光子能量为2.75eV的光图2照射到光电管上时发生了光电效应，电流表的示数不为零；移动滑动变阻器的滑动触头，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0.(1)光电子的最大动能是多少？遏止电压为多少？(2)光电管阴极的逸出功又是多少？(3)当滑动触头向a端滑动时，光电流变大还是变小？(4)当入射光的频率增大时，光电子最大初动能如何变化？遏止电压呢？答案(1)1.7eV1.7V(2)W0＝hν－Ekm＝2.75eV－1.7eV＝1.05eV(3)变大(4)变大变大[知识梳理]1．光子说：光在空间传播时是不连续的，而是一份一份的，一份叫做一个光量子，简称光子．光子的能量E＝hν.2．逸出功使电子脱离某种金属所做功的最小值，用W表示，不同金属的逸出功不同．3．最大动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．4．遏止电压与极限频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U.(2)极限频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的极限频率．不同的金属对应着不同的极限频率．5．光电效应方程(1)表达式：hν＝Ekm＋W或Ekm＝hν－W.(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的逸出功W，剩下的表现为逸出后电子的最大动能．(3)光电效应方程说明了产生光电效应的条件若有光电子逸出，则光电子的最大动能必须大于零，即Ekm＝hν－W>0，亦即hν>W，ν>＝ν0，而ν0＝恰好是光电效应的截止频率．6．Ekm－ν曲线如图3所示是光电子最大动能Ekm随入射光频率ν的变化曲线．这里，横轴上的截距是极限频率；纵轴上的截距是逸出功的负值；斜率为普朗克常量．图3[即学即用]判断下列说法的正误．(1)从金属表面出来的光电子的最大动能越大，这种金属的逸出功越小．(×)(2)光电子的最大动能...