2018-2019版物理新導(dǎo)學(xué)筆記人教通用版選修3-5講義：模塊要點(diǎn)回眸 第7點(diǎn)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第7點(diǎn)理解光電效應(yīng)方程的五個(gè)要點(diǎn)光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.其中Ek＝eq\f(1，2)mev2為光電子的最大初動(dòng)能，W0為金屬的逸出功．要正確理解光電效應(yīng)方程需注意以下五點(diǎn):1．式中Ek是光電子的最大初動(dòng)能，就某個(gè)光電子而言，其離開(kāi)金屬時(shí)的動(dòng)能大小可以是0～Ek范圍內(nèi)的任何數(shù)值．2．逸出功W0：電子從金屬中逸出所需要克服束縛而消耗的能量的最小值,叫做金屬的逸出功．光電效應(yīng)中，從金屬表面逸出的電子消耗能量最少．3．光電效應(yīng)方程包含了發(fā)生光電效應(yīng)的條件，即Ek＝hν－W0>0,亦即hν〉W0，ν>eq\f（W0,h)＝νc，而νc＝eq\f（W0，h）是金屬的極限頻率．4．由Ekν圖象（如圖1）可以得到的信息圖1(1)極限頻率:圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc。(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值E＝W0。（3)普朗克常量:圖線的斜率k＝h。(4)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與入射光的頻率ν呈線性關(guān)系(注意不是正比關(guān)系）．5．三個(gè)關(guān)系式：（1）Ek＝hν－W0（2）W0＝hνc(3)Ek＝eUc.對(duì)點(diǎn)例題某金屬的逸出功為W0,用波長(zhǎng)為λ的光照射該金屬的表面,當(dāng)遏止電壓取某個(gè)值時(shí)，光電流便被截止．當(dāng)光的波長(zhǎng)改變?yōu)樵ㄩL(zhǎng)的eq\f(1,n）后,已查明使電流截止的遏止電壓必須增大到原值的η倍,試計(jì)算原入射光的波長(zhǎng)λ。解題指導(dǎo)利用eUc＝hν－W0，按題意可寫出兩個(gè)方程：eUc＝heq\f(c，λ）－W0，以及eηUc＝heq\f（nc,λ)－W0，聯(lián)立解得λ＝eq\f(hcη－n，W0η－1）.答案eq\f（hcη－n,W0η－1)難點(diǎn)釋疑遏止電壓Uc與光電子的最大初動(dòng)能的關(guān)系為：Ek＝eUc.1．(多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為λ1的光恰好能使金屬P發(fā)生光電效應(yīng)，波長(zhǎng)為λ2的光恰好能使金屬Q(mào)發(fā)生光電效應(yīng)，已知波長(zhǎng)λ1>λ2，下列選項(xiàng)A、B是兩種金屬的光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的圖象;選項(xiàng)C、D是用甲光照射金屬P、乙光照射金屬Q(mào)的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖象，已知甲、乙兩束光的頻率ν甲>ν乙,則下列選項(xiàng)中正確的是(）答案AD解析根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0＝hν－h(huán)νc知，Ek－ν圖線的斜率表示普朗克常量．橫軸截距表示最大初動(dòng)能為零時(shí)的入射光頻率，已知波長(zhǎng)λ1>λ2，所以ν1〈ν2，因此Q的橫軸截距大,A正確，B錯(cuò)誤；光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖象與電壓軸交點(diǎn)表示遏止電壓,因eUc＝hν－h(huán)νc，由于兩束光的頻率ν甲〉ν乙,νcP〈νcQ，所以P的遏止電壓大,故D正確，C錯(cuò)誤．2．從1907年起，美國(guó)物理學(xué)家密立根開(kāi)始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量．他通過(guò)如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，作出Uc－ν的圖象如圖乙所示，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射測(cè)出的h相比較，以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦方程的正確性．圖中頻率ν1、ν2,遏止電壓Uc1、Uc2及電子的電荷量e均為已知，求：圖2(1)普朗克常量h;（2）該金屬的截止頻率νc.答案（1）eq\f（eUc2－Uc1，ν2－ν1)(2）eq\f（Uc2ν1－Uc1ν2，Uc2－Uc1）解析(1)、(2)根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0及動(dòng)能定理eUc＝Ek得Uc＝eq\f（h,e)ν－eq\f(W0,e）結(jié)合圖象知k＝eq\f(h，e）＝eq\f（Uc2－Uc1,ν2－ν1)＝eq\f（Uc1,ν1－νc)普朗克常量h＝eq\f（eUc2－Uc1，ν2－ν1)，νc＝eq\f（Uc2ν1－Uc1ν2，Uc2－Uc1)。

攀上