對光電效應(yīng)方程的應(yīng)用和圖象分析

優(yōu)選對光電效應(yīng)方程的應(yīng)用和圖象分析當(dāng)前1頁，總共19頁。一、熱點(diǎn)透析1.熱點(diǎn)透析當(dāng)前2頁，總共19頁。1．基本物理量(1)光子的能量ε＝_______，其中h＝6.63×10－34J·s(稱為普朗克常量)．(2)逸出功W0：使電子脫離某種金屬所做功的__________．(3)最大初動(dòng)能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的________吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值．2．光電效應(yīng)方程光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光光子的能量hν和逸出功W0之間的關(guān)系：Ek＝__________.hv

最小值電子hv－W0當(dāng)前3頁，總共19頁。光電效應(yīng)的圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線顏色相同、強(qiáng)度不同的光,光電流與電壓的關(guān)系顏色不同時(shí),光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率:圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc②逸出功:圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0＝|－E|＝E③普朗克常量:圖線的斜率k＝h①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動(dòng)能：Ekm＝eUc①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2①截止頻率νc:圖線與橫軸的交點(diǎn)②遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電量的乘積,即h＝ke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)當(dāng)前4頁，總共19頁。二、典例剖析2.典例剖析當(dāng)前5頁，總共19頁。強(qiáng)激光能使其發(fā)生光電效應(yīng),說明一個(gè)電子吸收了多個(gè)光子.【典例1】(2013·北京理綜,20)以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識,用強(qiáng)激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子光電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖.用頻率為γ的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng).換用同樣頻率γ的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在KA之間就形成了使光電子減速的電場.逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)(

)．轉(zhuǎn)解析當(dāng)前6頁，總共19頁。轉(zhuǎn)原題當(dāng)前7頁，總共19頁。【典例2】(2012·江蘇卷，12C)A、B兩種光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為EA、EB.求A、B兩種光子的動(dòng)量之比和該金屬的逸出功．

當(dāng)前8頁，總共19頁。三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法當(dāng)前9頁，總共19頁。1．解光電效應(yīng)問題的常用技巧(1)判斷和描述時(shí)應(yīng)理清三個(gè)關(guān)系：①光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)(單個(gè)光子與單個(gè)電子間相互作用產(chǎn)生的)．②光電子的最大初動(dòng)能的來源(金屬表面的自由電子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的動(dòng)能)．③入射光強(qiáng)度與光電流的關(guān)系(當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比)．(2)定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式：①愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.②最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc.③逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hν

0.

當(dāng)前10頁，總共19頁。2.由Ek--γ圖象可以得到的物理量(1)極限頻率：圖線與γ軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)ν0.(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0＝E.(3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h.極限頻率數(shù)值等于逸出功當(dāng)前11頁，總共19頁。四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練當(dāng)前12頁，總共19頁?！靖櫽?xùn)練】

如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)．由圖可知(

)．A.該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5eV解析顯隱當(dāng)前13頁，總共19頁。無有當(dāng)前14頁，總共19頁。當(dāng)前15頁，總共19頁。【跟蹤訓(xùn)練】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)如圖示。則可判斷出(

)A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長大于丙光的波長C．乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析顯隱當(dāng)前16頁，總共19頁?！靖櫽?xùn)練】愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖示,其中ν0為極限頻率。從圖中可以確定的是(

)A．逸出功與ν有關(guān)B．Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C．當(dāng)ν<ν0時(shí)，會(huì)逸出光電子D．圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析顯隱當(dāng)前17頁，總共19頁。五、真題演練5.真題演練當(dāng)前18頁，總共19頁?！菊骖}】(2012·上海卷，1)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的(

)．A．頻率B．強(qiáng)度C．照射時(shí)間D