光電效應(yīng)知識歸納與復(fù)習(xí)訓(xùn)練題

1、量子論初步一、光電效應(yīng)現(xiàn)象定義：物質(zhì)在光照條件下釋放出電子的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)。光電子和光電流：光電效應(yīng)中釋放出來的電子叫光電子，產(chǎn)生的電流叫光電流、規(guī)律： 任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)頻率不能發(fā)生光電效應(yīng)。 光電子的最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大。 入射光照在金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射，幾乎是瞬時(shí)的。 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光電流的強(qiáng)度成正比。光電管：利用光電效應(yīng)把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，動作非常迅速靈敏。1以下對光電效應(yīng)的解釋中正確的選項(xiàng)是 A金屬內(nèi)每個(gè)電子要吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)

2、它積累的能量足夠大時(shí)，就能溢出金屬。 B如果入射光子的能量小于金屬外表的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做得最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)。 C發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大。D由于不同金屬的逸出功不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不同。2 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如下圖，紫光頻率大于鋅板的極限頻率，那么以下說法中正確的有 A用紫光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) B 用紅色光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C鋅板帶的是負(fù)電荷 D使驗(yàn)電器發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷3在光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時(shí)，電流表會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B

3、單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么 A A光的頻率大于B光的頻率 B光的頻率大于A光的頻率C 用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向b D 用A光照射光電管時(shí)流過電流表的電流方向是b流向a二光子定義：光在空間傳播過程中不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子。光子的能量：每個(gè)光子的能量E=hv。其中h為普朗克常量，v為光子的頻率。三 愛因斯坦的光子說對光電效應(yīng)的解釋存在極限頻率：Vo=Wh。瞬時(shí)性：光照射在金屬上時(shí)，電子吸收光子能量不需要積累，吸收能量；立刻增大動能，并逸出外表成為光電子。入射光強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬外表上單位面積的總能量。在入射光頻率不變的情況下，光強(qiáng)正比

4、于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬外表的光子數(shù)。4 某種單色光的頻率為v，用它照射某種金屬時(shí)，在逸出的光電子中動能最大值為Ek,那么這種金屬的逸出功和極限頻率分別為 A hv - Ek、v-Ekh B Ek-hv v+ Ekh C hv-Ek v-hEk D Ek-hv v-hEk 5 電子從金屬逸出時(shí)需要做的功是1.326×1015J,這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為多少？6用某種單色光照射金屬外表時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，那么 A 光電子的最大初動能不變 B 光電子的最大初動能減少C 單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少 D 可能不發(fā)生光電效應(yīng)7 某金屬在一束黃光照射下，正好有光電子

5、逸出，下面正確的選項(xiàng)是 A增大光強(qiáng)而不改變光的頻率，光電子的初動能將不變。 B 用一束更大強(qiáng)度的紅代替黃光，光電流將增大。C 用強(qiáng)度相同的紫光代替黃光，光電流將增大。 D 用強(qiáng)度較弱的紫光代替黃光，有可能不發(fā)生光電效應(yīng)。四光的波粒二象性光具有波動性：光的干預(yù)現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象。光具有粒子性：光電效應(yīng)、光子說。所以光具有波粒二象性，但這里的波不能看做宏觀概念的波，而是一種概率波，這里的粒子也不是紅光愛戀中的粒子。1以下各組現(xiàn)象說明光具有波粒二象性的是 A 光的色散和光的干預(yù) B光的干預(yù)和光的衍射C 泊松亮斑和光電效應(yīng) D 光的反射和光電效應(yīng)2 以下關(guān)于波粒二象性的說法中，正確的選項(xiàng)是 A 有的光是波

6、，有的光是粒子B光子與電子是同一種粒子C 光的波長越長，其波動性越顯著，光的波長短，其粒子性越顯著D光子說和粒子說是相互對立、互不聯(lián)系的兩種學(xué)說。五 玻爾的原子模型玻爾假說： 軌道量子化：原子核外電子的可能軌道是某些分立的數(shù)值。 能量狀態(tài)量子化：原子只能處于與軌道量子化對應(yīng)不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中，原子是穩(wěn)定的。 躍遷假說：原子只能從一種能級向另一種能級躍遷時(shí)，吸收或輻射一定頻率的光子。能級 原子在各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量級稱為院子的能級。 氫原子的能級圖 基態(tài)：在正常情況下，原子處于最低能級，這時(shí)原子的狀態(tài)叫走基態(tài)，電子在離核最近的軌道上運(yùn)動。 激發(fā)態(tài)：原子吸收能量后從基態(tài)躍遷到較高能級，這

7、時(shí)原子的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)，電子在離核較遠(yuǎn)的位置運(yùn)動。1以下各組現(xiàn)象說明光具有波粒二象性的是 A 光的色散和光的干預(yù) B光的干預(yù)和光的衍射C 泊松亮斑和光電效應(yīng) D 光的反射和光電效應(yīng)2 以下關(guān)于波粒二象性的說法中，正確的選項(xiàng)是 A 有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同一種粒子C 光的波長越長，其波動性越顯著，光的波長短，其粒子性越顯著D光子說和粒子說是相互對立、互不聯(lián)系的兩種學(xué)說。1 用電磁波照射氫原子，使它從能量為E1的基態(tài)躍遷能量為E3的激發(fā)態(tài)上，那么該電磁波的頻率從為多少？2 要使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，以下措施可行的是( )A用10.2ev的光子照射 B用11ev的光子照射C用10.2

8、ev的電子碰撞 D用12ev的電子碰撞3 氫原子的能量可用E=E1n*2表示，E1=-13.6ev，某個(gè)氫原子由n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的過程中，可能發(fā)生的情況 A能放出5種能量不同的光子 B能放出6種能量不同的光子C其光子的最大能量是12.75ev，最小能量為066ev D其光子的最大能量是13.6ev，最小能量為0.85ev4 用能量為12.3ev的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，以下關(guān)于氫原子的說法中正確的選項(xiàng)是 A原子能躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)上去 B原子能躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)上去C原子能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去 D原子不能躍遷到其它激發(fā)態(tài)5按照波爾理論，某原子的電子從能量

9、為E的軌道躍遷到能量為E1的軌道，輻射出波長為F的光，以h為普朗克常量，c為真空中光速，那么E1為多少？第二節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性知識要點(diǎn)一根本概念1光電效應(yīng)：金屬及其化合物在光包括不可見光的照射下，釋放電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。2光電子：在光電效應(yīng)現(xiàn)象中釋放出的電子叫做光電子。3光電流：在光電效應(yīng)現(xiàn)象中釋放出的光電子在外電路中運(yùn)動形成的電流叫做光電流。二光電效應(yīng)的規(guī)律斯托列托夫1任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率又叫紅限，以0表示，入射光的頻率低于這個(gè)頻率就不能發(fā)生光電效應(yīng)。2光電子的最大初動能Ekm=跟入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光的頻率的增大而增大。3從光開始照射，到釋放出光電子，整個(gè)過程所需

10、時(shí)間小于3×10-9s。4當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間、單位面積上發(fā)射出的光電子數(shù)跟入射光的頻率無關(guān)，跟入射光的強(qiáng)度成正比。三光子說愛因斯坦在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子。每個(gè)光子所具有的能量跟它的頻率成正比，寫作為 或 式中 光的頻率； 光的波長； C 光在真空中的速度； h 普朗克恒量，等于6.63×10-34J·S。四實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用1如圖13-10所示，紫外線或弧光燈的弧光中的紫外線照射外表潔凈的鋅板，使鋅板釋放電子，從而使鋅板、驗(yàn)電器帶正電、驗(yàn)電器的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2光電管。如圖13-11所示，光電管是光電效應(yīng)在技術(shù)上的一種應(yīng)用。它可

11、以把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。五光的本性的認(rèn)識1光的本性的認(rèn)識過程。17世紀(jì)的兩種對立學(xué)說：牛頓的微粒說光是實(shí)物粒子 惠更斯的波動說光是機(jī)械波19世紀(jì)的兩種學(xué)說：麥克斯韋理論上、赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)光是電磁波、光的波動理論。愛因斯坦光子說、密立根實(shí)驗(yàn)證實(shí)光是光子、光具有粒子性。2光的波粒二象性。光既具有粒子性又具有波動性，兩種相互矛盾的性質(zhì)在光子身上得到了統(tǒng)一。光在傳播過程中，主要表現(xiàn)為波動性：大量光子表現(xiàn)出來的是波動性。而當(dāng)光與物質(zhì)相互作用時(shí)，主要表現(xiàn)為粒子性；少量光子表現(xiàn)出來的是粒子性。疑難分析 1.金屬中的電子只能吸收一個(gè)光子的能量。從光開始照射，到釋放出光電子的過程非?？欤钑r(shí)間非常短，金屬中的電

12、子吸收一個(gè)光子的能量后，立即離開金屬外表逸出成為光電子.如果這個(gè)電子吸引一個(gè)光子的能量后不能逸出成為光電子，那么這一能量就迅速耗散到整個(gè)金屬板中，所以一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子的能量，而不能把幾個(gè)光子的能量積累起來。2.任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率。當(dāng)光照射金屬時(shí)，電子吸收光子的能量后，首先應(yīng)克服原子核對它束縛，才可以離開金屬外表逸出成為光電子。電子克服金屬原子核的引力所做的功，叫做逸出功。不同的金屬的逸出功是不同的，所以它們的極限頻率也是不同的。逸出功W和極限頻率的關(guān)系寫作： 或3.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程是根據(jù)能量守恒定律得出的。金屬外表的電子從入射光中吸收一個(gè)光子的能量hv時(shí)電子吸收光子能

13、量，不是光子與電子發(fā)生碰撞，一局部用于電子從金屬外表逸出時(shí)所做的逸出功W，另一局部轉(zhuǎn)換為光電子的最大初動能。即 或 由此公式可以看出光電子的最大初動能與入射光的頻率是線性關(guān)系，而不是成正比。如圖13-12所示。其中直線在橫軸上的截距就是這種材料的極限頻率，而此直線的斜率就是普朗克恒量，OB長度表示材料的逸出功。4.光強(qiáng)的正確概念以及逸出的光電子數(shù)與光強(qiáng)的關(guān)系。光強(qiáng)一般是指單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上光子的總能量。假設(shè)用n表示每秒鐘射到每平方米上的光子數(shù)，每個(gè)光子的能量為hv，那么光強(qiáng)可寫作： E光強(qiáng)=n·hv(J/s·m2)由公式可以看出光強(qiáng)是由光的頻率和光子的發(fā)射率兩個(gè)因素

14、決定的，對同一色光來說，光強(qiáng)相等時(shí)，光子數(shù)當(dāng)然相等，光強(qiáng)不等時(shí)，也就是說光子數(shù)不同。對不同色光來說，盡管他們的光強(qiáng)相等，但由于頻率不同，每個(gè)光子的能量不同，單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上的光子數(shù)也就不同。并且和頻率成反比關(guān)系。由下面關(guān)系可以看出：因?yàn)?E1=E2 n1hv1=n2hv2 所以 n1:n2=v2:v1某單色光使某一金屬逸出光電子，是因?yàn)榇罅抗庾由涞浇饘俦聿紩r(shí)，所謂“萬箭齊發(fā)、一箭中的，按統(tǒng)計(jì)規(guī)律，金屬外表的電子能吸收光子的能量而逸出的光電子數(shù)目與入射的光子數(shù)成正比。假設(shè)使這一單色光的強(qiáng)度增大一倍，由于其頻率不變，發(fā)射的光子數(shù)也就增大一倍，那么逸出的光電子數(shù)也必然增多一倍。從這個(gè)意義上

15、說，單位時(shí)間、單位面積上發(fā)射出的光電子數(shù)跟入射光頻率無關(guān)，跟入射光強(qiáng)度成正比。5.光波和機(jī)械波的比擬。機(jī)械波：其頻率由振源決定，在媒質(zhì)中傳播的速度由媒質(zhì)的物理性質(zhì)決定，在真空中不能傳播。當(dāng)機(jī)械波從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，波速改變波長也相應(yīng)改變，即 光波：其頻率決定于光源，可以在真空中傳播，且各種頻率的光在真空中傳播的速度相同，均為c=3.00×108m/s。但是光在媒質(zhì)中的傳播速度不僅與媒質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，而且與光的頻率有關(guān)。在同一媒質(zhì)中，頻率越高的光，傳播的速度越小。例題解析 1.某金屬在一束綠光照射下，正好有電子逸出，在下述情況下逸出電子的多少和光電子的最大初動會發(fā)

16、生什么變化？1增大光強(qiáng)而不改變光的頻率；2用一束強(qiáng)度更大的紅光代替綠光；3用強(qiáng)度相同的紫光代替綠光解：題目說正好有電子逸出，就是說綠光的頻率正好等于這金屬的極限頻率。即v綠=v01增大光強(qiáng)而不改變光的頻率，就意味著單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上的光子數(shù)增大，而每個(gè)光子的能量不變，因此逸出的光電子的初動能不變，而逸出的光電子數(shù)增多。2雖然紅光的強(qiáng)度更大，這僅僅意味著單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上的光子數(shù)增加得更多，但是每個(gè)紅光的光子頻率小于綠光的頻率，也就是小于這一金屬的極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故而無興電子逸出。3紫光光子的能量大于綠光光子的能量，這兩束光的強(qiáng)度相同，意味著單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上

17、紫光的光子數(shù)小于綠光的光子數(shù)，因此金屬外表逸出的光電子數(shù)減少，而逸出的光電子的最大初動能將增大。2.在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，把某種金屬板連在驗(yàn)電器上。第一次用弧光燈直接照射金屬板，驗(yàn)電器的指針就張開了一個(gè)角度。第二次，在弧光燈和金屬板之間，插入一塊普通玻璃板，再用弧光燈照射，驗(yàn)電器的指針不張開。由此可以判定，使金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)的是弧光中的A無線電波成分 B紅外光成分 C可見光成分 D紫外光成分解：用弧光燈照射金屬板，金屬板產(chǎn)生光電效尖，放出電子而帶正電，驗(yàn)電器和金屬相連也帶正電，張開一個(gè)角度?？梢姽饽芡高^普通的玻璃板而紫外線卻不能通過，在實(shí)驗(yàn)中弧光燈和金屬板間插入普通玻璃后便不產(chǎn)生光電效應(yīng)，

18、說明可見光的頻率小于該金屬的極限頻率。因而我們可以判定：第一次產(chǎn)生光電效應(yīng)的是弧光中比可見光頻率高的光。無線電波和紅外光的頻率均小于可見光的頻率，而紫外光的頻率高于可見光的頻率，故而只能選 D。3.陽光垂直照射地面時(shí)，地面上1m2接收到的可見光功率為1.4×103W。假設(shè)可見光的平均波長取=5.0×10-7m,那么每秒鐘每平方厘米的地面上接收到的可見光的光子數(shù)是多少？解：1m2=1×104cm2可見光的功率P乘上照射時(shí)間t即為可見光的能量，而此能量就是N個(gè)光子的能量的聚合。故得 故 3.5×1017(個(gè))4.圖13-13為一光電管的工作電路。指出圖中直流

19、電源的極性，并說明理由。設(shè)使此光電管產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最大波長為，那么能使此光電管工作的入射光子的最小能量為多少？解：電源a為正極，b為負(fù)極。因?yàn)镵極陰極與電源負(fù)極相連才能作為發(fā)射光電子的陰極。波長最大，即頻率最小。能使光電管工作的入射光子的最小能量為 5.功率為25W的白熾燈泡，發(fā)光時(shí)有5%的電能轉(zhuǎn)化為光能，試估算這只燈泡正常發(fā)光時(shí)，每秒鐘釋放的可見光的光子數(shù)目的數(shù)量級為多少？解：當(dāng)電流通過白熾燈泡的燈絲，燈絲溫度升高由發(fā)紅而到白熾，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，升高溫度，從而放出熱量；同時(shí)，燈絲白熾發(fā)光，把電能轉(zhuǎn)化為光能釋放光電子，且僅占總能量的5%?？梢姽馐怯深l率不同的紅橙黃綠青藍(lán)紫七種單色光組

20、成，在估算中取其中的頻率中間值，即為黃光的頻率v=5×1014Hz總電能為P·t,而光能為P·t·故 P·t·=N·h·v得=3.8×1018個(gè)每秒鐘釋放的可見光的光子數(shù)目的數(shù)量級為1018個(gè)。6.根據(jù)光電管的工作原理，設(shè)計(jì)“光電計(jì)數(shù)裝置，用于統(tǒng)計(jì)進(jìn)入展覽會的參觀者人數(shù)，畫出簡單的電路圖。解：工作原理示意圖見圖13-14。簡單電路圖見圖13-15。知識拓寬 一德布羅意波法國物理學(xué)家德布羅意，在光的波粒二象性啟發(fā)下大膽推想，“波粒共存的觀念可以推廣到所有粒子。從而提出假設(shè)，一切微觀實(shí)物粒了和光子一樣都有波粒

21、二象性。對于運(yùn)動的粒子性質(zhì)用能量E和動量P來表征，至于波的性質(zhì)那么用頻率v和波長來描述。德布羅意指出：質(zhì)量為m和速度為v的運(yùn)動粒子的波長等于普朗克恒量h跟粒子動量mv的比，這個(gè)關(guān)系叫德布羅意公式，即 當(dāng)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)條件限制，沒有足夠精密的儀器觀察運(yùn)動的微觀粒子的非常短的波長。后來科學(xué)家們設(shè)計(jì)用晶體做光柵，從而觀察到電子射線通過晶體鋁箔的衍射圖樣，也同樣觀察到質(zhì)子、中子、原子、分子射線的衍射圖樣如圖13-16(a)所示，并計(jì)算出它們的波長符合德布羅意公式。這就證明了一切運(yùn)動的微觀粒子都具有波粒二象性，于是人們把這種波叫德布羅意波或物質(zhì)波。二物質(zhì)波是一種幾率波光的波粒二象性讓我們認(rèn)識到原是電磁波的

22、光具有粒子性；物質(zhì)波又讓我們明確原來認(rèn)為是粒子的電子、原子、分子也具有波動性，但是這種物質(zhì)波既不是機(jī)械波也不是電磁波，而是一種幾率波。機(jī)械波是周期性的振動在媒質(zhì)內(nèi)的傳播；電磁波是周期性變化的電磁場的傳播；而物質(zhì)是說明大量微觀粒子運(yùn)動規(guī)律的幾率波，按統(tǒng)計(jì)規(guī)律，也就是說物質(zhì)波在某一地方的強(qiáng)度跟在該處找到它所代表的粒子的幾率成正比。電子射線通過晶體光柵的幾率示意圖如圖13-16(b)所示。電子、質(zhì)子、原子等微觀粒子和光子一樣都具有波粒二象性，但是他們還是有很根本的區(qū)別的，光子沒有靜質(zhì)量，而電子、質(zhì)子、原子等都有靜質(zhì)量；光子運(yùn)動的速度在真空中永遠(yuǎn)是c，而電子、質(zhì)子等都可以有低于光速c的各種運(yùn)動速度。例

23、如：電子的電量是1.6×10-19C,質(zhì)量是0.91×10-30kg，經(jīng)過200V電勢差加速，加速后電子波的波長為多大？解：經(jīng)過電場加速后電子獲得的動能： =3.2×10-17J電子的速度為 由德布羅意公式電子波的波長為 練習(xí)題 一、選擇題1.在可見光中，哪種色光的光子能量最大？ A紅光 B紫光 C藍(lán)光 D黃光2.愛因斯坦認(rèn)為光在傳播過程中是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份的能量為 Ahv(h為普朗克恒量，v為光的頻率) B1EvC6.63×10-34J D0.1WeV3.光子的能量 A跟它的波長成正比 B跟光的速度成正比。C跟它的頻率成正比 D跟光的速

24、度的平方成正比。4.關(guān)于光束的強(qiáng)度、光束的能量及光子的能量的關(guān)系正確的說法是 A光強(qiáng)增大，光束能量也增大，光子能量也增大B光強(qiáng)減弱，光束能量也減弱，光子能量不變C光的波長越長，光束能量也越大，光子能量也越大D光的波長越短，光束能量也越大，光子能量也越小5.光電效應(yīng)必須滿足的條件是 A入射光強(qiáng)度大于某一極限強(qiáng)度 B入射光波長大于某一極限波長C入射光時(shí)間大于某一極限時(shí)間 D入射光頻率大于某一極限頻率6.關(guān)于光電效應(yīng)中光電子的最大初動能的正確說法是 A是從金屬飛出的光電子所具有的B是從金屬外表直接飛出的光電子所具有的C是從金屬飛出的光電子的初動能都是最大初動能D用同一強(qiáng)度不同頻率的光照射同一金屬飛出

25、的光電子的最大初動能相同7.用相同強(qiáng)度、相同頻率的兩束紫外線分別照射兩種不同金屬外表，產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，其中不正確說法是 A兩束光的光子能量相同 B在單位時(shí)間里逸出的電子數(shù)相同C兩金屬逸出的光電子最大初動能相同 D從兩金屬外表幾乎同時(shí)逸出光電子8.當(dāng)光照射某金屬外表時(shí)有電子逸出，如果該光的強(qiáng)度減弱到某一最低值時(shí)，那么 A沒有電子逸出 B逸出的光電子數(shù)減少C逸出的光電子的初動能減少 D逸出的光電子數(shù)和初動能都減少9.用單色光照射某一金屬外表產(chǎn)生光電效應(yīng)，第一次光線垂直入射金屬外表，第二次光線傾斜入射金屬外表，兩次照射中，單位時(shí)間從金屬外表逸出的光電子數(shù)相比擬 A第一次多于第二次 B第一次少于第二次

26、 C兩次相同 D條件缺乏，無法比擬10.用頻率為v1的單色光照金屬A,用頻率為v2的單色光照金屬B,都產(chǎn)生了光電子,且從A逸出的光電子的最大初動能大于從B逸出的最大初動能,那么: ( )Av1一定大于v2 Bv1一定小于v2 Cv1一定等于v2 D上述都有可能11.某光電管的陰極用金屬鈉做成，當(dāng)用藍(lán)光或紫光照射時(shí)，都有光電流產(chǎn)生。如果用相同強(qiáng)度的藍(lán)光或紫光照射時(shí)，它們產(chǎn)生的光電流最大值分別為I1，I2:I1和I2的大小相比擬是 AI1<I2 BI1=I2 CI1>I2 D條件缺乏無法比擬12.以下說法正確的選項(xiàng)是 A光子就像宏觀現(xiàn)象中的微粒 B光子說否認(rèn)了光的電磁說C光電效應(yīng)證明了

27、光具有波動性 D雙縫干預(yù)現(xiàn)象證明了光具有波動性13.光的波動說無法解釋的現(xiàn)象是 A光的衍射 B光電效應(yīng)C光的色散 D光的干預(yù)14.關(guān)于光的波粒二象性，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A頻率越高，越易顯示出其粒子性 B一個(gè)光子既是粒子又是一種波C大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性 D在光的干預(yù)條紋中，明條紋是光子到達(dá)時(shí)機(jī)多的地方15.光的波粒二象性的物理意義是 A光的波粒二象性是相互矛盾，不能統(tǒng)一的B光的波動性與機(jī)械波、光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)都是相同的C由于光具有波粒二象性，我們無法只用其中一種性質(zhì)去說明光的一切行為D大量光子只能顯示出波動性，少數(shù)光子只能顯示出粒子性二、填空題1.在 照射下，金屬 的現(xiàn)象叫做光

28、電效應(yīng)。2.為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，愛因斯坦提出，在空間傳播光不是連續(xù)的，而是 的，每一份叫做一個(gè) ，它的能量等于 。3.光電效應(yīng)的規(guī)律是說：在單位時(shí)間里從極板K發(fā)射出的光電子數(shù)跟 成正比；光電子的最大初動能與 無關(guān)，只隨著 而增大；入射光的頻率必須 才能產(chǎn)生光電效應(yīng)， 于這個(gè) 的光，無論 如何，照射 多長，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。4.用紫光照射鋅，由于紫光的波長 于鋅的 波長，因此 光電效應(yīng)；如果用一凸透鏡將紫光會聚后射到鋅上，那么 發(fā)生光電效應(yīng)。紫=4×10-7m，0鋅=3.82×10-7m5.波長是0.001m的倫琴射線的光子能量為 J；波長是0.5m的綠光的光子能量為

29、J。6.在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，測得數(shù)據(jù)繪出Ekm-v的函數(shù)圖象，如圖13-17所示，那么圖線的tga= ，橫坐標(biāo)上的截距表示該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的 ，縱軸上截距的絕對值表示金屬 的大小。假設(shè)換用其他金屬做同樣的實(shí)驗(yàn)，測繪得到的圖線將與之 ，但縱、橫截距都 ，說明各金屬的極限頻率v0和逸出功W不相同。7.兩束平行單色光甲和乙，從空氣進(jìn)入水中，發(fā)生折射，如科13-18所示。入射角i甲=i乙，折射角甲>乙，那么兩束光在水中的傳播速度是v甲 v乙，在水中的波長是甲 乙；頻率是v甲 v乙；光子的能量是E甲 E乙。參考答案 一、選擇題1.(B); 2.(A); 3.(C); 4.(B); 5.(D)

30、; 6.(B); 7.(C); 8.(B); 9.(C); 10.(D); 11.(C); 12.(D); 13.(B); 14.(B); 15.(C)二、填空題 1.光，釋放電子； 2.一份一份，光子，hv；3.入射光的強(qiáng)度，入射光的強(qiáng)度，入射光的頻率的增大，大于該金屬的極限頻率，低，極限頻率，光強(qiáng)，時(shí)間；4.大于，極限，不能產(chǎn)生，仍不能；5.1.99×10-16J，3.98×10-19J；6.普朗克恒量h，極限頻率v0，逸出功W，平行，不同；7.大于，大于，小于，小于光電效應(yīng)、光的波粒二象性練習(xí)題 一、選擇題 1當(dāng)用一束紫外線照射裝在原不帶電的驗(yàn)電器金屬球上的鋅板時(shí)，發(fā)

31、生了光電效應(yīng)，這時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是A驗(yàn)電器內(nèi)的金屬箔帶正電B有電子從鋅板上飛出來C有正離子從鋅板上飛出來D鋅板吸收空氣中的正離子2一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，對此，以下說法中正確的選項(xiàng)是A假設(shè)增加綠光的照射強(qiáng)度，那么單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B假設(shè)增加綠光的照射強(qiáng)度，那么逸出的光電子最大初動能增加C假設(shè)改用紫光照射，那么逸出光電子的最大初動能增加D假設(shè)改用紫光照射，那么單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加3在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如果需要增大光電子到達(dá)陽極時(shí)的速度，可采用哪種方法？A增加光照時(shí)間B增大入射光的波長C增大入射光的強(qiáng)度D增大入射光頻率4介質(zhì)中某光子的能量是E，波長是，那么此介質(zhì)的折射

32、率是AE/h BE/ch Cch/E Dh/E5光在真空中的波長為，速度為c，普朗克常量h，現(xiàn)讓光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，那么Ari D每個(gè)光子在水中能量為hc/6光電效應(yīng)的四條規(guī)律中，波動說僅能解釋的一條規(guī)律是A入射光的頻率必須大于或等于被照金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)B發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流的強(qiáng)度與人射光的強(qiáng)度成正比C光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大D光電效應(yīng)發(fā)生的時(shí)間極短，一般不超過10-9s7三種不同的入射光A、B、C分別射在三種不同的金屬a、b、c外表，均恰能使金屬中逸出光電子，假設(shè)三種入射光的波長ABC，那么A用入射光A照射金屬b和c，金屬b和c均可發(fā)出光

33、電效應(yīng)現(xiàn)象B用入射光A和B照射金屬c，金屬c可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C用入射光C照射金屬a與b，金屬a、b均可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D用入射光B和C照射金屬a，均可使金屬a發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象8以下關(guān)于光子的說法中，正確的選項(xiàng)是A在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子B光子的能量由光強(qiáng)決定，光強(qiáng)大，每份光子的能量一定大C光子的能量由光頻率決定，其能量與它的頻率成正比 D光子可以被電場加速9以下關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的選項(xiàng)是A有的光是波，有的光是粒子 B光子與電子是同樣的一種粒子C光的波長越長，其波動性越顯著，波長越短，其粒子性越顯著D大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示粒子性10以下說法

34、不正確的選項(xiàng)是A光是一種電磁波 B光是一種概率波 C光子相當(dāng)于高速運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn) D光的直線傳播只是宏觀近似規(guī)律二、填空題 11光電管是一種把_信號轉(zhuǎn)換成_信號的器件，它主要用于自動化裝置及_等技術(shù)裝置里12用頻率為 的光照射金屬外表所產(chǎn)生的光電子垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動時(shí)，其最大半徑為R，電子質(zhì)量為m，電量為e，那么金屬外表光電子的逸出功為_13能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的極限頻率是6.0×1014Hz根據(jù)能量守恒，用頻率是7.0×1014Hz的紫光照射金屬鈉，產(chǎn)生光電子的最大初動能是_J14在水中波長為400nm的光子的能量為_J，水的折射率為1.

35、33，普朗克常量h=6.63×10-34J·s三、計(jì)算題 15金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率是6.0×1014Hz根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒守律，計(jì)算用波長0.40m的單色光照射金屬鈉時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動能是多大？光電效應(yīng)、光的波粒二象性練習(xí)題答案 一、選擇題 1AB 2C 3D 4C 5BD6B 7CD 8AC 9C 10C二、填空題 11光，電，有聲電影、無線電 12h -B2e2R2/2m136.63×10-20143.73×10-19三、計(jì)算題 150.99×10-19J第一節(jié) 光電效應(yīng) 光子【根底知識訓(xùn)練】1. 如圖21-1-1

36、，用弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針張開，這時(shí)A 鋅板帶正電，指針帶負(fù)電 B 鋅板帶正電，指針帶正電C 鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D 鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電2關(guān)于光電效應(yīng)的產(chǎn)生，以下說法正確的選項(xiàng)是： A只要光足夠強(qiáng)，就能從金屬外表打出電子 B只要光照射時(shí)間足夠長，就能從金屬外表打出電子 C只要光的頻率足夠高，就能從金屬外表打出電子 D光線越弱，打出光電子的時(shí)間就越長3以下觀點(diǎn)不正確的選項(xiàng)是： A電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的 B在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的 C每個(gè)光子的能量只決定于光子的頻率 D同種顏色的光的強(qiáng)弱不同是因?yàn)楣庾拥哪芰坎煌?金屬中的電子吸收光子后，如果能克服_,

37、成為光電子;但不同的金屬這種束縛程度不同,電子逃逸出來所需要吸收光子的能量不同,所以不同的金屬要發(fā)生光電效應(yīng)就存在一個(gè)_5光電效應(yīng)方程E=hµ W，其中E指飛出電子的_,h=_,W為_.【能力技巧訓(xùn)練】6用綠光照射光電管，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，欲使光電子逸出時(shí)的最大初動能增大，以下作法可取的是： A改用紅光照射 B. 增大綠光的強(qiáng)度 C改用紫光照射 D. 增大光電管上的加速電壓7某金屬極限波長為0.5um，要使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，照射光子的最小能量為_ev.8某金屬外表接受波長為和2的單色光照射時(shí)，釋放出光電子的最大初動能為30ev和10ev，求該金屬的極限波長？【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】9. 如圖

38、21-1-1是某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大動能與入射光的頻率的關(guān)系圖，由圖象可求出 A該金屬的極限頻率和極限波長 B普朗克常量 C該金屬的逸出功D單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)10. 在綠色植物光和作用中，每放出一個(gè)氧分子要吸收8個(gè)波長為6.88×10m的光子，同時(shí)放出1mol氧氣，植物儲存469J的能量，綠色植物能量轉(zhuǎn)換效率為多少？第二節(jié) 光的波粒二象性【根底知識訓(xùn)練】1. 對于光的波粒二象性的說法中，以下說法中，正確的選項(xiàng)是A 有的光是波，有的光是粒子B 光子和電子是同樣一種粒子，光波和機(jī)械波同樣是一種波C 光的波動性是由于光子間的相互作用而形成D 光是一種波同時(shí)也是一種粒子2以下現(xiàn)象中說

39、明光有粒子性的有 A. 光的干預(yù) B. 光的衍射 C光電效應(yīng) D. 康普頓效應(yīng)3. 以下說法正確的選項(xiàng)是 A光的頻率越高，衍射現(xiàn)象越容易看到 B光的頻率越高粒子性越顯著 C大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示波動性 D讓光子一個(gè)一個(gè)通過狹縫，每個(gè)光子都會在相同軌道上作勻速直線運(yùn)動4光具有波粒二象性，個(gè)別光子往往表現(xiàn)出_性，大量光子表現(xiàn)出_,高頻光子表現(xiàn)出_, 低頻光子易表現(xiàn)出_,光在傳播過程中顯示_,光與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)_5. 光的波動說的實(shí)驗(yàn)根底是_,光子說的實(shí)驗(yàn)根底是_,現(xiàn)在人們對光的本性的認(rèn)識是_【能力技巧訓(xùn)練】6. 以下說法正確的選項(xiàng)是 A光的粒子性說明每個(gè)光子就象一個(gè)極小的球體 B光是波，與機(jī)械

40、波相似 C在光的干預(yù)條紋中，明條紋是光子到達(dá)概率大的地方 D波動性和粒子性在宏觀領(lǐng)域是對立的，在微觀領(lǐng)域是可以統(tǒng)一的 7按紅外線.紫外線.倫琴射線.的順序比擬A穿透能力由弱到強(qiáng) B越來越不易發(fā)生衍射 C波動性越來越明顯 D粒子性由弱到強(qiáng). 8橙光在水中傳播速度為2.25×10m/s,在水中的波長是4500A，橙光在空氣中的波長是_A,它的一個(gè)光子的能量是_。 【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】9. A.B兩種色光分別垂直水面并射向池底，經(jīng)歷時(shí)間T>T,那么兩種光子的能量關(guān)系是 A. E>E B. E<E C. E=E D. 不能確定10. 100W的單色光源發(fā)光效率為5，發(fā)射的光波長

41、為5.9×10m, 求該光源1秒發(fā)射的光子數(shù)？第三節(jié) 能級1. 電子繞核作圓周運(yùn)動，按經(jīng)典物理學(xué)觀點(diǎn)推斷，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A這要發(fā)射電磁波，電磁波的頻率是連續(xù)的 B電子軌道半徑應(yīng)逐漸減小C原子應(yīng)該是不穩(wěn)定的 D輻射電磁波的頻率只是某些確定的值2關(guān)于原子的能量狀態(tài)以下說法正確的選項(xiàng)是 A原子各狀態(tài)對應(yīng)能量是不連續(xù)的 B原子電離后的能量總和大于處于其他狀態(tài)的原子的能量 C能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，這種狀態(tài)下原子最穩(wěn)定 D能量最低的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)，這種狀態(tài)下原子最穩(wěn)定3關(guān)于光子的發(fā)射與吸收，以下說法正確的選項(xiàng)是 A原子從較高能量狀態(tài)躍遷到較低能量狀態(tài)時(shí)發(fā)射光子 B原子從較低能量狀態(tài)躍遷到較高

42、能量狀態(tài)時(shí)發(fā)射光子 C原子發(fā)射光子能量等于兩個(gè)原子狀態(tài)的能量差 D原子一般吸收能量等于兩個(gè)能級差值的那些光子4一群處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子，躍遷時(shí)可能發(fā)出的譜線有_條，其中最長的波長為_，最短的波長為_.5. 氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，原子的能量將_,電子的動能將_?！灸芰记捎?xùn)練】6處于基態(tài)的氫原子，以下能量可以被吸收的是 A13.6eV B. 10.2eV C12.29eV D. 3.4eV7氫原子的基態(tài)能量是13.6eV，氫原子光譜中，波長最短的光波波長為_.8. 氫原子由n3的可能軌道躍遷到n2的可能軌道時(shí)，輻射的光子波長是多少？【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】9一束激光的功率為0.1w，其

43、頻率與氫原子的電子由第三軌道躍遷到第二軌道時(shí)發(fā)出光的頻率相等，那么此激光束每米內(nèi)的光子數(shù)是多少？10氫原子中，電子質(zhì)量為m，電量為e，第一軌道半徑為r，求電子在不同軌道運(yùn)動時(shí)的線速度、周期、動能、電勢能。第四節(jié) 物質(zhì)波.不確定關(guān)系【根底知識訓(xùn)練】1. 關(guān)于物質(zhì)波以下說法不正確的選項(xiàng)是A 實(shí)體物質(zhì)是沒有波動性的B 場類物質(zhì)既有波動性又有粒子性C 實(shí)體物質(zhì)也有波動性的，只是波長太小，不易表現(xiàn)出來而已D 物質(zhì)波就是概率波2. 以下說法正確的選項(xiàng)是A 電子的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)物質(zhì)波的假設(shè)是正確的B 牛頓定律適用于一切實(shí)物粒子的運(yùn)動C X光的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)物質(zhì)波的假設(shè)是正確的D 光子和實(shí)物粒子在空間分布的概率是

44、受波動規(guī)律支配的3. 以下理解正確的選項(xiàng)是A 氫原子的電子運(yùn)行軌道實(shí)質(zhì)上是電子出現(xiàn)概率大的地方B 我們能用確定的坐標(biāo)描述電子在原子中的位置C 在微觀領(lǐng)域，不可能同時(shí)準(zhǔn)確第知道粒子的位置和動量D 由于微觀粒子的軌跡無法描述，所以微觀粒子運(yùn)動規(guī)律是無法認(rèn)識的4. 法國物理學(xué)家_首先提出了物質(zhì)波，物質(zhì)波是_5. 質(zhì)量5t的汽車，當(dāng)它以20m/s的速度運(yùn)動時(shí)，其德布羅意波長為_.【能力技巧訓(xùn)練】6. 電視機(jī)中電子的加速電壓為20000v，求電子擊中熒光屏的德布羅意波長是多少？7. 一個(gè)質(zhì)子的動能是9.1ev，如果一個(gè)電子的德布羅意波長和該質(zhì)子的德布羅意波長相等，求該電子的動能？【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】8. 質(zhì)

45、量為10g的子彈以300m/s的速度在空中飛行，其德布羅意波長是多少？為什么我們無法觀察出其波動性？此過程中子彈的波動性是否表現(xiàn)在子彈的上下或左右顫抖前進(jìn)中，為什么？第二十章 光的波動性 第二十一章 量子論初步檢測題一、選擇題1. 薄膜干預(yù)條紋產(chǎn)生的原因是 A薄膜內(nèi)的反射光線和折射光線相互疊加 B同一束光線經(jīng)薄膜前后兩外表反射后相互疊加 C入射光線和從薄膜反射回來的光線疊加 D明條紋是波峰和波峰疊加而成，暗條紋是波谷與波谷疊加而成2關(guān)于衍射以下說法正確的選項(xiàng)是 A衍射把戲的明暗條紋是光干預(yù)的結(jié)果 B雙縫干預(yù)中也存在光的衍射現(xiàn)象 C影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀實(shí)際 D一切波都可以產(chǎn)生衍射

46、3一束平行光，通過雙縫后，在屏上得到明暗相間的條紋，那么 A. 相鄰明條紋和暗條紋的間距不等 B將雙縫中某一縫擋住，屏上條紋將消失而出現(xiàn)一條亮線 C將雙縫中某一縫擋住，屏上出現(xiàn)間距不等的明暗條紋 D將雙縫中某一縫擋住，那么屏上的條紋與原來一樣，只是亮度減半4一種電磁波入射到半徑為1m的孔上，可發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜的區(qū)域是 A射線 B. 可見光 C. 無線電波 D. 紫外線5將兩個(gè)偏振片緊靠在一起，放在一盞燈的前面，眼睛通過偏振片看到的光很弱。如果將其中一個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)180，在旋轉(zhuǎn)過程中會觀察到 A. 燈光逐漸增強(qiáng)，然后又逐漸減弱 B燈光逐漸增強(qiáng)，然后又逐漸減弱到零 C燈光逐漸增

47、強(qiáng)，沒有減弱現(xiàn)象 D燈光逐漸增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)到最亮6對于激光的認(rèn)識，以下說法正確的選項(xiàng)是 A普通光源發(fā)出的光都是激光 B激光是自然界普遍存在的一種光 C激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 D激光已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面7下面說法正確的選項(xiàng)是 A光子射到金屬外表時(shí)，可能有電子發(fā)出 B光子射到金屬外表時(shí)，一定有電子發(fā)出 C電子轟擊金屬外表，可能有光子發(fā)出 D電子轟擊金屬外表，一定有光子發(fā)出8氫原子核外一個(gè)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，可能發(fā)生的現(xiàn)象是 A發(fā)出光子，電子動能減少，原子勢能增加 B發(fā)出光子，電子動能增加，原子勢能減少 C吸收光子，電子動能減少，原子勢能增加 D吸收光子，電子動能增加，原子勢能減少9關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的選項(xiàng)是 A動能最大的光電子的動能與入射光的頻率成正比 B光電子的動能越大，光電子形成的電流越大 C光子本身所具有的能量取決于光子本身的頻率 D用頻率為的