欢迎您光临知物理网,本站系统梳理高中物理考点、高中物理公式大全、高中物理知识点总结,精选高中物理经典题型,对重点难点题型进行详细解析,提升高中物理解题技巧。
知物理网

高中物理必修3-5第15章波粒二象性经典例题与解析二

一、光电效应现象及其实验规律

 图片20190816225711.png

4.能不能发生光电效应由入射光的频率决定,与入射光的强度无关.

5.保持入射光频率不变,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多.

6.光的强度与饱和光电流:饱和光电流与光强有关,与所加的正向电压大小无关.且饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的.对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间不是简单的正比关系.


1 (多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是(  )

A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大

B.入射光的频率变高,饱和光电流变大

C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大

D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生

答案 AC

图片20190816225833.png

图片20190816225910.png


A.入射光太弱

B.入射光波长太长

C.光照时间太短

D.电源正、负极接反

答案 BD

解析 金属存在截止频率,超过截止频率的光照射金属时才会有光电子射出.射出的光电子的动能随频率的增大而增大,动能小时不能克服反向电压,也不会有光电流.入射光的频率低于截止频率,不能产生光电效应,与光照强弱无关,选项B正确,A错误;电路中电源正、负极接反,对光电管加了反向电压,若该电压超过了遏止电压,也没有光电流产生,D正确;光电效应的产生与光照时间无关,C错误.

二、光电效应方程的理解和应用


1光电效应方程EkW0的四点理解

(1)式中的Ek是光电子的最大初动能,就某个光电子而言,其离开金属时剩余动能大小可以是0Ek范围内的任何数值.

(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程.

能量为ε的光子被电子吸收,电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面时的动能.

如要克服吸引力做功最少为W0,则电子离开金属表面时动能最大为Ek,根据能量守恒定律可知:EkW0.

图片20190816230036.png

图片20190816230114.png

图片20190816230155.png

 3 如图4所示,当开关K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.6 V时,电流表读数仍不为零.当电压表读数大于或等于0.6 V时,电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为(  )

图片20190816230516.png

答案 A

解析 由题意知光电子的最大初动能为

EkeUc0.6 eV

所以根据光电效应方程EkW0可得

W0Ek(2.50.6) eV1.9 eV.