20172018學(xué)年同步備課套餐物理粵教版選修35講義模塊要點(diǎn)回眸第9點(diǎn)

第9點(diǎn)理解光電效應(yīng)方程的五個(gè)重點(diǎn)光電效應(yīng)方程：hν＝12mvmax2＋W0.12此中mvmax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)：12(1)式中2mvmax是光電子的最大初動(dòng)能，就某個(gè)光電子而言，其走開金屬時(shí)的動(dòng)能大小可以是120～2mvmax范圍內(nèi)的任何數(shù)值．(2)光電效應(yīng)方程表示光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率ν呈線性關(guān)系(注意不是正比關(guān)系)，與光強(qiáng)沒關(guān)．(3)逸出功W0：電子從金屬中逸出所需要戰(zhàn)勝約束而耗費(fèi)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耗費(fèi)能量最少．(4)光電效應(yīng)方程包括了產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件，12＝hν－W，亦即hν>W0，ν>W0＝ν，即2mvmax0>0h0而ν＝W0是金屬的極限頻率．0h(5)光電效應(yīng)方程實(shí)質(zhì)上是能量守恒方程．對(duì)點(diǎn)例題某金屬的逸出功為W0，用波長(zhǎng)為λ的光照耀該金屬的表面，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)改變成原波長(zhǎng)的1后，已查明使電流截止的遏止電壓一定n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eU0＝hν－W0，按題意可寫出兩個(gè)方程：cnc，eUλλ兩式相減得c(n－1)．(η－1)eU0＝hλ再將上述第一式代入，便有(η－1)(hcc－W0)＝h(n－1)．λλλ＝hcη－n.W0η－1hcη－n答案W0η－1難點(diǎn)釋疑遏止電壓U0與光電子的最大初動(dòng)能的關(guān)系為：1max2＝eU02mv.1．(多項(xiàng)選擇)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λ的光2恰好能使金屬Q(mào)發(fā)生光電效應(yīng)，已知波長(zhǎng)λ12，以下選項(xiàng)A、B是兩種金屬的光電子最大初>λ動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的圖象；選項(xiàng)C、D是用甲光照耀金屬P、乙光照耀金屬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，則以下選項(xiàng)中正確的是()答案

AD分析

依據(jù)光電效應(yīng)方程知

Ek＝hν－W0＝hν－h(huán)ν0知，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，所以

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0＝hν－h(huán)ν0，因?yàn)閮墒獾念l率ν甲>ν乙，所以P的遏止電壓大，故D正確，C錯(cuò)誤．eU2．從1907年起，美國(guó)物理學(xué)家密立根開始以精湛的技術(shù)丈量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量．他經(jīng)過如圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置丈量某金屬的遏止電壓U0與入射光頻率ν，作出U0－ν的圖象如圖乙所示，由此算出普朗克常量h，并與普朗克依據(jù)黑體輻射測(cè)出的h對(duì)比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦方程的正確性．圖中頻率ν、ν，遏止電壓U、U02及電子的電荷量e均為已1201知，求：甲乙圖1(1)普朗克常量h；(2)該金屬的截止頻率ν0.答案－Uν－Uν(1)eUc2c1(2)Uc21c12ν－ν－Uc121Uc2分析依據(jù)愛因斯光電效應(yīng)方程hν＝12及動(dòng)能定理12hh2mv2mveν－e