2 光电效应 [科学探究] (1)频率 强度 (2)光的强度 (3)入射光频率 光的强度 [教材链接] (1)电子 (2)电子 (3)①不能 ②饱和值 ③遏止 ④瞬时性 例1 C [解析] 入射光频率低于截止频率时无法产生光电效应,增大b光的照射强度,仍不会发生光电效应,增大a光的照射强度,光电子的最大初动能保持不变,故A、B错误;根据a光照射锌板能够发生光电效应可知,a光的频率大于锌板的截止频率,根据b光照射锌板不能发生光电效应可知,b光的频率不大于锌板的截止频率,则a光的频率大于b光的频率,故C正确;根据光电效应实验规律可知,若用b光照射另一种金属能发生光电效应,则用a光照射该金属时一定也能发生光电效应,故D错误. 变式1 C [解析] 遏止电压不会随光强而变化,光强会影响饱和电流的大小,光强越大,饱和电流越大,故C正确,A、B、D错误. [教材链接] (1)不同 (2)①能量子 光子 [科学推理] (1)截止频率 (2)入射光频率 入射光频率 (4)越多 光电子 例2 C [解析] 根据题意有遏止电压Uc=1.5 V,则光电子的最大初动能Ek=1.5 eV,根据爱因斯坦光电效应方程得W0=hν-Ek=(4.2-1.5) eV=2.7 eV,故A、B错误;当电流表示数为零时,断开开关,这时没有反向电压,电流表示数不为零,故C正确;将电源的正负极调换,变阻器滑片从b移到a,当光电流达到饱和电流后,电流表的示数就不再变,故D错误. 变式2 C [解析] 根据c=λν可得红外线的频率为ν== Hz=3×1013 Hz,故A错误;根据eUc=hν-W0,由图丁可知金属铷的截止频率为5.1×1014 Hz,发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率,而红外线的频率小于金属铷的截止频率,故不会发生光电效应,体温枪不能正常使用,故B错误;当I=0时的电压为遏止电压,由图丙可知,该光电管的遏止电压为2×10-2 V,故C正确;若人体温度升高,辐射红外线的强度增大,饱和电流将增大,故 D错误. [教材链接] (1)发生改变 (2)大于λ0 (3)p= 例3 D [解析] 无论正碰还是斜碰,系统所受的合外力为零,碰撞过程都遵循动量守恒定律,A错误;由于光子与电子碰撞后,光子的部分能量传递给电子,所以光子能量一定减小,根据公式E=hν=h可知图中碰撞后光子频率一定小于碰撞前光子频率,碰撞后光子的波长一定大于碰撞前光子的波长,B错误,D正确;根据爱因斯坦相对论的光速不变原理,光子的速度为c,碰撞前后不变,C错误. 例4 BCD [解析] 光电效应现象是赫兹最先发现的,故A错误;根据光电效应现象及产生原因知,B正确;根据光电效应方程Ek=hν-W0可知,光电效应中,X射线频率越高,从同种原子中飞出的光电子的最大初动能越大,故C正确;根据康普顿效应现象及产生原因知,D正确. 例5 D [解析] 光的波粒二象性是指光既具有波动性,又具有粒子性,二者是统一的,故A错误;在光的波粒二象性中,频率越大的光其粒子性越显著,频率越小的光其波动性越显著,故B错误;光在传播时往往表现出波动性,光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性,故C错误;光既具有粒子性,又具有波动性,大量的光子波动性比较明显,个别光子粒子性比较明显,故D正确. 随堂巩固 1.BD [解析] 一切光都具有波粒二象性,光的波动性与粒子性都是光的本质属性,只是某种场合下光的波动性表现明显,在另外某种场合下,光的粒子性表现明显,选项B、D正确. 2.AC [解析] 在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,则动量减小,根据λ=可知波长增大,根据E=可知,能量变小,碰撞过程系统不受外力,故动量守恒,能量守恒,故A、C正确,B、D错误. 3.C [解析] 锌的截止频率对应的光波波长为λ=≈0.372×10-6 m=372 nm,用高频短波紫外线灯(波长范围为100~280 nm)持续照射锌板,锌板会发生光电效应,逸出光电子,由于锌板原来带负电,可知验电器指针张开的角度θ逐渐变小,足够长时间后,锌板开始带正电且电荷量持 ... ...
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