专题90光电效应 波粒二象性.pdf

专题90光电效应波粒二象性--第十六章近代物理微专题90光电效应波粒二象性1．光的干预、衍射、偏振现象证明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性.2.爱因斯坦光电效应方程：＝－其中＝，为遏止电压．＝，为极限频率．EkhνW0.EkeUcUcW0hνcνc1．(·市3月模拟)用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上，以下说法正确的选项是()A．频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应B．入射光的频率越大，极限频率就越大C．入射光的频率越大，遏止电压就越大D．入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大答案C解析如果入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长，无论光的强度多大，都不会发生光电效应，故A错误；金属材料的性质决定金属的逸出功，而逸出功决定金属的极限频率，与入射光的频率无关，故B错误；根据eUc＝hν－W0可知，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故C正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大，与入射光的强度无关，故D错误．2．年年初，我国研制的“光源〞——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm(1nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．“光源〞因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空中光速c＝3×108m/s)()A．10－21JB．10－18JC．10－15JD．10－12J答案Bhc解析＝1.98×10－18J一个处于极紫外波段的光子的能量为E＝λ，那么由题意可知，电离一个分子的能量与此值相近，B选项最符合题意．3．(·中学第三次模拟)下表给出了一些金属材料的逸出功，现用波长为400nm的单色光分别照射这5种材料，不能产生光电效应的材料最多有几种(h＝6.6×10－34J·s，c＝3.00×108m/s)()专题90光电效应波粒二象性--专题90光电效应波粒二象性--材料铯钙镁铍钛逸出功(×10－19J)3.04.35.96.26.6A.2种B．3种C．4种D．5种答案Bc3×108解析波长为400nm的单色光的光子能量hν＝h＝6.6×10－34×J＝4.95×10－19Jλ400×10－9由于光子能量小于镁、铍、钛三种材料的逸出功，根据爱因斯坦的光电效应方程，这三种材料不能产生光电效应，故B正确，A、C、D错误．六校第一次联考如图所示，在光电效应实验中，用频率为的单色光照4.(多项选择)(·)1νaa射到光电管的阴极上，光电子的最大初动能为，遏止电压为以下说法正确的选项KEkaUc.是()图1A．假设换用频率小的单色光b做实验，一定不能发生光电效应．假设换用频率大的单色光做实验，那么最大初动能满足＞BbEkbEkaC．假设实验中增大单色光a强度，那么遏止电压也会增大D．增大单色光a的强度，保持滑片P不动，光电流变大答案BD解析根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于或等于极限频率才能发生光电效应，假设换用频率小的单色光b做实验，也可能发生光电效应，故A错误；假设换用频率大的单色光b做实验，根据光电效应方程可知，Ekm＝hν－W0，最大初动能增大，满足Ekb>Eka，故B正确；根据动能定理可知，eUc＝Ekm，增大单色光a强度，遏止电压不会增大，故C错误；增大单色光a的强度，保持滑片P不动，那么光电子增多，光电流变大，故D正确．5．(多项选择)(·嘉、丽3月联考)某同学用某一金属为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．测得该金属的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，2Ucν普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.那么()专题90光电效应波粒二象性--专题90光电效应波粒二象性--图2A．图甲中电极A为光电管的阳极．探究遏止电压与入射光频率关系时，电源的左侧是正极BUcν．该金属的截止频率为×14Cνc5.1510HzD．该金属的逸出功为3.41×10－19eV答案AC解析电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A正确；探究遏止电压Uc与入射光频率ν关系时，电源的左侧是阴极，故B错误；由Ek＝hν－W0和eUc＝Ek得：eUc＝hν－W0，因此当遏止电压为零时，hνc＝W0，由此，结合图中数据可知该金属的截止频率ν×14×14c为5.1510Hz，故C正确；根据图像可知截止频率νc为5.1510Hz，那么该金属的逸出功：W×－34××14≈×－19≈0＝hνc＝6.63105.1510J3.4110J2.13eV，故D错误．6．(·市“十校联考