光電效應(yīng)知識總結(jié)與復(fù)習(xí)練習(xí)題

1、19/19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及光的強(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)度及入射光電流的強(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下列對光電效應(yīng)的解釋中正確的是（ ）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，

2、當(dāng)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表面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)的裝置如圖所示，已知紫光頻率大于鋅板的極限頻率，則下列說法中正確的有（ ）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

3、一頻率的B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，并逸出表面成為光電子。入射光強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面上單位面積的總能量。在入射光頻率不變的情

4、況下，光強(qiáng)正比于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(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,則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1.3261015J,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表面時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，則（ ）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

5、光電子逸出，下面正確的是（ ）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：光的干涉現(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下列各組現(xiàn)象說明光具有波粒二象性的是（ ）A 光的色散和光的干涉 B光的干涉和光的衍射C 泊松亮斑和光電效應(yīng) D 光的反射和光電效應(yīng)2 下列關(guān)于波粒二象性的說法中，正確的是（ ）A

6、有的光是波，有的光是粒子B光子及電子是同一種粒子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：原子只能處于及軌道量子化對應(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，這時(shí)原

7、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下列各組現(xiàn)象說明光具有波粒二象性的是（ ）A 光的色散和光的干涉 B光的干涉和光的衍射C 泊松亮斑和光電效應(yīng) D 光的反射和光電效應(yīng)2 下列關(guān)于波粒二象性的說法中，正確的是（ ）A 有的光是波，有的光是粒子B光子及電子是同一種粒子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，則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)，下列措施可行的是( )A用10.2ev的光子照射 B用11ev的光子照射C用10.2e

8、v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，下列關(guān)于氫原子的說法中正確的是（ ）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

9、量為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，則E1為多少？第二節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性知識要點(diǎn)（一）基本概念（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。

10、（3）從光開始照射，到釋放出光電子，整個(gè)過程所需時(shí)間小于310-9s。（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6.6310-34JS。（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）照射表面潔凈的鋅板，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

11、電管是光電效應(yīng)在技術(shù)上的一種應(yīng)用。它可以把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴＃ㄎ澹┕獾谋拘缘恼J(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)光及物質(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

12、光開始照射，到釋放出光電子的過程非?？?，所需時(shí)間非常短，金屬中的電子吸收一個(gè)光子的能量后，立即離開金屬表面逸出成為光電子.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，才可以離開金屬表面逸出成為光電子。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

13、。金屬表面的電子從入射光中吸收一個(gè)光子的能量hv時(shí)（電子吸收光子能量，不是光子及電子發(fā)生碰撞），一部分用于電子從金屬表面逸出時(shí)所做的逸出功W，另一部分轉(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及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)及光強(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。若用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，則光強(qiáng)可寫作： E光強(qiáng)=nhv(J/sm2)由公式可以看

14、出光強(qiáng)是由光的頻率和光子的發(fā)射率兩個(gè)因素決定的，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，金屬表面的電子能吸收光子的能量而逸出的光電子數(shù)目及入射的光子數(shù)成正比。若使這一單色光的強(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

15、出的光電子數(shù)也必然增多一倍。從這個(gè)意義上說，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)械波的比較。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=3.00108m/s。但是光在媒質(zhì)中的傳播速度不僅及媒質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，而且及光的頻率有關(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

16、的多少和光電子的最大初動會發(fā)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=v0（1）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，

17、這兩束光的強(qiáng)度相同，意味著單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上紫光的光子數(shù)小于綠光的光子數(shù)，因此金屬表面逸出的光電子數(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。可見光能透過普通的玻璃板而紫外線

18、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)，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1.4103W。若可見光的平均波長取=5.010-7m,則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=1104cm2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 3.51017(個(gè))4.圖13-13為一光電管的工作

19、電路。指出圖中直流電源的極性，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，則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）及電源負(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

20、綠青藍(lán)紫七種單色光組成，在估算中取其中的頻率中間值，即為黃光的頻率v=51014Hz總電能為Pt,而光能為Pt故 Pt=Nhv得=3.81018（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)則用頻率v和波

21、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

22、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)是表明大量微觀粒子運(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，但是他們還是有很基本的區(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。例如：已知電子的電量是1.610-19C,質(zhì)量是0.9110-30k

23、g，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： =3.210-17J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（ ）（A）hv(h為普朗克恒量，v為光的頻率) （B）1Ev（C）6.6310-34J （D）0.1WeV3.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）跟光的速度的平方成正比。4.關(guān)于光束的強(qiáng)度、光束的能量

24、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）是從金屬表面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

25、的光照射同一金屬飛出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表面，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）從兩金屬表面幾乎同時(shí)逸出光電子8.當(dāng)光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，如果該光的強(qiáng)度減弱到某一最低值時(shí)，則（ ）（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表面產(chǎn)生光電效應(yīng)，第一次光線垂直入射金屬表面，第二次光線傾斜入射金屬表面，兩次照射中，單位時(shí)間從金屬表面

26、逸出的光電子數(shù)相比較 （ ）（A）第一次多于第二次 （B）第一次少于第二次 （C）兩次相同 （D）條件不足，無法比較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,則: ( )（A）v1一定大于v2 （B）v1一定小于v2 （C）v1一定等于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的大小相比較是 （ ）（A）I1I2 （D）條件不足無法比較12.下列說法正確的是

27、（ ）（A）光子就像宏觀現(xiàn)象中的微粒 （B）光子說否定了光的電磁說（C）光電效應(yīng)證明了光具有波動性 （D）雙縫干涉現(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）光的干涉14.關(guān)于光的波粒二象性，下列說法錯(cuò)誤的是 （ ）（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）在光的干涉條紋中，明條紋是光子到達(dá)機(jī)會多的地方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）光的波動性及機(jī)械波、光的粒子性及質(zhì)點(diǎn)都是相同的（C）由于光具有波

28、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及 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，則 發(fā)生光電效應(yīng)。

29、（紫=410-7m，0鋅=3.8210-7m）5.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 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，則圖線的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。若換用其他金屬做同樣的實(shí)驗(yàn)，測繪得到的圖線將及之 ，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，則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

30、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); 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；5.1.9910-16J，3.9810-19J；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

31、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)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，以下說法中正確的是A若增加綠光的照射強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子最大初動能增加C若改用紫光照射，則逸出光電子的最大初動能增加D若改用紫光照射，則單位時(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

32、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，則此介質(zhì)的折射率是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，則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)度及人射光的強(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表面，均恰能使金屬中逸出光電子，若三種入射光

33、的波長ABC，則A用入射光A照射金屬b和c，金屬b和c均可發(fā)出光電效應(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及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下列關(guān)于光子的說法中，正確的是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，其能量及它的頻率成正比 D光子可以被電場加速9下列關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是A有的光是波，有的光是粒子 B光子及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

34、子性越顯著D大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示粒子性10下列說法不正確的是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 的光照射金屬表面所產(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，則金屬表面光電子的逸出功為_13能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的極限頻率是6.01014Hz根據(jù)能量守恒，用頻率是7.01014Hz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

35、量為_J，已知水的折射率為1.33，普朗克常量h=6.6310-34Js三、計(jì)算題 15金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率是6.01014Hz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、無線電傳真12h -B2e2R2/2m136.6310-20143.7310-19三、計(jì)算題 150.9910-19J第一節(jié) 光電效應(yīng) 光子【基礎(chǔ)知識訓(xùn)練】如圖21-1-1，用弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針張開，這時(shí)鋅板帶

36、正電，指針帶負(fù)電 鋅板帶正電，指針帶正電鋅板帶負(fù)電，指針帶正電鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電2關(guān)于光電效應(yīng)的產(chǎn)生，下列說法正確的是： A只要光足夠強(qiáng)，就能從金屬表面打出電子 B只要光照射時(shí)間足夠長，就能從金屬表面打出電子 C只要光的頻率足夠高，就能從金屬表面打出電子 D光線越弱，打出光電子的時(shí)間就越長3下列觀點(diǎn)不正確的是： 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_,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=h 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，下列作法可取的是： 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