第13章第2講-光電效應(yīng)-波粒二象性

1、考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,限時(shí)自測(cè),練出高分,1.光電效應(yīng) 在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的電子叫做 . 2.實(shí)驗(yàn)規(guī)律 (1)每種金屬都有一個(gè) . (2)光子的最大初動(dòng)能與入射光的 無(wú)關(guān)，只隨入射光的 增大而增大. (3)光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是 的. (4)光電流的強(qiáng)度與入射光的 成正比.,【考點(diǎn)逐項(xiàng)排查】,強(qiáng)度,光電子,極限頻率,強(qiáng)度,頻率,瞬時(shí),答案,3.遏止電壓與截止頻率 (1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc. (2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的 頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率).不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的極限頻

2、率. (3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的 ，叫做該金屬的逸出功.,最小值,最小,答案,1.(多選)如圖所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是() A.有光子從鋅板逸出 B.有電子從鋅板逸出 C.驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度 D.鋅板帶負(fù)電 解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱(chēng)之為光電子，故A錯(cuò)誤，B正確； 鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確，D錯(cuò)誤.,【題組階梯突破】,BC,解析答案,2,1,3,4,2.用一束紫外線照射某

3、金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的措施是() A.改用頻率更小的紫外線照射 B.改用X射線照射 C.改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 D.延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間 解析某種金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于入射光的頻率，與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，所以本題答案為B.,B,解析答案,2,1,3,4,3.(多選)如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，其原因可能是() A.入射光太弱 B.入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng) C.光照時(shí)間短 D.電源正、負(fù)

4、極接反 解析入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)，入射光的頻率低于截止頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)B正確； 電路中電源反接，對(duì)光電管加了反向電壓，若該電壓超過(guò)了遏止電壓，也沒(méi)有光電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)D正確.,BD,解析答案,2,1,3,4,4.入射光照到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，則下列說(shuō)法中正確的是() A.從光照射到金屬表面上到金屬發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小 C.單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少 D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng) 解析光電效應(yīng)瞬時(shí)(109 s)發(fā)生，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤. 光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，入射光的

5、頻率越大，最大初動(dòng)能越大， B錯(cuò)誤. 光電子數(shù)目多少與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，光強(qiáng)減弱，單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光 電子數(shù)目減少，C正確. 能否發(fā)生光電效應(yīng)，只取決于入射光的頻率是否大于極限頻率，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤.,C,解析答案,2,1,3,4,光電效應(yīng)規(guī)律的“四點(diǎn)”理解 1.放不放光電子，看入射光的最低頻率. 2.放多少光電子，看光的強(qiáng)度. 3.光電子的最大初動(dòng)能大小，看入射光的頻率. 4.要放光電子，瞬時(shí)放.,規(guī)律總結(jié),返回,W0,【考點(diǎn)逐項(xiàng)排查】,答案,eUc,增大,ke,答案,思維深化,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法是否正確. (1)只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng).() (2)光電子就

6、是光子.() (3)極限頻率越大的金屬材料逸出功越大.() (4)從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小.() (5)入射光的頻率越大，逸出功越大.(),答案,【題組階梯突破】,6,5,7,8,解析答案,6,5,7,8,k,eb,ek,解析答案,6,5,7,8,光電效應(yīng)方程：,斜率：h；截距：W/h,不產(chǎn)生光電效應(yīng),成一次函數(shù)關(guān)系,與材料有關(guān),解析答案,6,5,7,8,8.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)，如圖所示.則可判斷出() A.甲光的頻率大于乙光的頻率 B.乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng) C.

7、乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率 D.甲光對(duì)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,解析由于是同一光電管，因而不論對(duì)哪種光，極限頻率和金屬的逸出功相同，對(duì)于 甲、乙兩種光，反向遏止電壓相同，因而頻率相同，A錯(cuò)誤； 丙光對(duì)應(yīng)的反向遏止電壓較大，因而丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最 大初動(dòng)能較大，故C、D均錯(cuò)，B正確.,解析答案,6,5,7,8,技巧點(diǎn)撥,返回,內(nèi)容呈現(xiàn),波動(dòng),粒子,波粒二象,小,h/p,【考點(diǎn)逐項(xiàng)排查】,答案,大,9.用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)光子存在，如圖所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片

8、.這些照片說(shuō)明() A.光只有粒子性沒(méi)有波動(dòng)性 B.光只有波動(dòng)性沒(méi)有粒子性 C.少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性 D.少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性,粒子性,波動(dòng)性,【題組階梯突破】,解析答案,10,9,11,10.波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說(shuō)法正確的有 . A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明中子具有波動(dòng)性 C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等,AB,電磁輻射具有量子化,解析答案,10,9,11,解析答案,10,9,11,誤區(qū)警示,波粒二象性的“三個(gè)易錯(cuò)

9、” 1.光子表現(xiàn)為波動(dòng)性，并不否認(rèn)光子具有粒子性. 2.宏觀物體也具有波動(dòng)性. 3.微觀粒子的波動(dòng)性與機(jī)械波不同，微觀粒子的波是概率波.,返回,內(nèi)容呈現(xiàn),1(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是() A增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大 B減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失 C改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng) D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大,解析 光電效應(yīng)中：光強(qiáng)光電流,不會(huì)消失，與頻率有關(guān),解析答案,2,1,3,4,5,2.(多選)對(duì)光電效應(yīng)的解釋正確的是() A.金屬鈉的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足

10、夠大時(shí)，就能逸出金屬 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)所需做的最小功，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(dòng)能就越大 D.由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬發(fā)生光電效應(yīng)入射光的最低頻率也不同,每次只吸收一個(gè)光子,只與入射光的頻率有關(guān),BD,解析答案,2,1,3,4,5,3.用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則() A.逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變 B.逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小 C.逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動(dòng)能減小 D.光

11、的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒(méi)有光電子逸出了,解析 頻率不變光子能量不變最大初動(dòng)能也不變 強(qiáng)度減弱光子數(shù)目減少打出光電子數(shù)目減少,解析答案,2,1,3,4,5,4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0，該金屬的逸出功為 .若用波長(zhǎng)為(0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為 .已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.,截止頻率：h0=W,截止波長(zhǎng)：0=c/0,遏制電壓：,解析答案,2,1,3,4,5,5.小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示.已知普朗克常量h6.631034 Js. (1)圖甲中電極A為光電管的 (填“陰極”或“陽(yáng)極”)；

12、 (2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c Hz，逸出功W0 J； (3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率7.001014 Hz， 則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek J.,陽(yáng)極,5.151014,3.411019,(2)逸出功W0=hc=6.6310345.151014J=3.411019J,(3)由光電效應(yīng)方程：h=W0+Ekm代入得：Ekm=1.231019 J,1.231019,截止頻率,返回,解析答案,2,1,3,4,5,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,A,1,2,解析答案,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2.在光電

13、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.光子數(shù)目 解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知，Ek只與頻率有關(guān)，故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)A正確.,A,1,2,解析答案,3.頻率為的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm.改為頻率為2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為(h為普朗克常量)() A.Ekmh B.2Ekm C.Ekmh D.Ekm2h 解析根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：EkmhW0，若入射光頻率變?yōu)?，則Ekmh2W02h(hEkm)hEkm，故選C.,C,1,3,4,5,6,7,

14、8,9,10,11,12,13,2,解析答案,4.如圖所示，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，則該實(shí)驗(yàn)() A.只能證明光具有波動(dòng)性 B.只能證明光具有粒子性 C.只能證明光能夠發(fā)生衍射 D.證明光具有波粒二象性 解析弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動(dòng)性.驗(yàn)電器鋁箔有張角，說(shuō)明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性，D正確.,D,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,5.研究光電效應(yīng)的電路如圖所示.用頻率相同、強(qiáng)度不同的光

15、分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是() 解析由于光的頻率相同，所以對(duì)應(yīng)的反向遏止電壓相同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤； 發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，在同樣的加速電壓下，光強(qiáng)度越大，逸出的光電子數(shù)目越多，形成 的光電流越大，所以C正確，D錯(cuò)誤.,C,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,6.(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能產(chǎn)生光電效應(yīng).對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列四個(gè)物理量中，一定不同的是( ) A.遏止電壓 B.飽和光電流 C.光電子的最大初動(dòng)

16、能 D.逸出功 解析同一束光照射不同的金屬，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金屬，逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一束光照射，光中的光子數(shù)目相等，所以飽和光電流是相同的.,ACD,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,BC,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,8.(多選)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)為4.27，與縱軸交點(diǎn)為0.5).由圖可知() A.該金屬的截止頻率為4.271014 Hz B.該金屬的截止頻率為5.5

17、1014 Hz C.該圖線的斜率表示普朗克常量 D.該金屬的逸出功為0.5 eV 解析由光電效應(yīng)方程EkhW0可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤； 圖線的斜率表示普朗克常量h，C正確； 該金屬的逸出功W0hc6.6310344.271014 J1.77 eV或W0hEk6.631034 5.51014 J0.5 eV1.78 eV，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,AC,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,A,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,AD,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,光的波長(zhǎng)小于或等于3時(shí)都能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，D正確.,解析答案,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,解析答案,答案AB,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長(zhǎng)變小，衍射現(xiàn)象與電子相比不明顯，故D錯(cuò)誤.,解析能得到電子的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，A正確；,12.紫光在真空中的波長(zhǎng)為4.5107 m，問(wèn)：(h6.631034 Js，c3108 m/s) (1)紫光光子的能量是多少？ (2)用它照射極限頻率c4.621014 Hz的金屬鉀能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？ (3)若(2)能產(chǎn)生