第6章 波粒二象性 第1节 光电效应及其解释 第1课时 光电效应的理解 [教材链接] 1.电子 电子 2.(1)①光电效应 有关 ②大于或等于 不能 (2)很短 (3)①增大 不再增加 饱和值 ②越多 越大 (4)①遏止电压 ②eUc=m ③频率 强度 [科学探究] (1)频率 强度 (2)光的强度 (3)入射光频率 光的强度 例1 C [解析] 入射光频率低于极限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极限频率,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极限频率,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. 例2 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)光子 hν (2)①W+mv2 ②能量 逸出功 最大初动能 ③确定 [物理观念] 1.(1)频率ν 无关 (3)较多 较多 较大 2.由爱因斯坦光电效应方程有mv2=hν-W,而遏止电压Uc与最大初动能的关系为eUc=mv2,所以可得Uc与入射光频率ν的关系式是eUc=hν-W,即Uc=ν-. [科学推理] (1)极限频率 (2)入射光频率 入射光频率 (3)越多 光电子 例3 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,滑块变阻器滑片从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化,故D错误. 例4 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,由图丙可知金属铷的极限频率为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极限频率,而红外线的频率小于金属铷的极限频率,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,由图乙可知,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.较长 2.弹性 守恒 部分 减少 长 3.粒子性 例5 BD [解析] 康普顿在研究射线散射时,发现散射光波长发生了变化,这种现象用波动说无法解释,用光子说却可以解释,故A错误,D正确;康普顿效应无法用经典物理学解释,故B正确;发生散射时,入射的光子把一部分能量转移给电子,产生康普顿效应,使光子的能量减少,频率变小,波长变大,故C错误. 随堂巩固 1.C [解析] 锌的极限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续增加,故验电器指针张开的角度θ逐渐变大,即整个过程中验电器指针张开的角度θ先变小后变大,故选C. 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=,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] 根据c=λν可知,a光和b光的波长之比等于频率的反比,即为5∶2,故A错误;根据Ek=hν-W0,逸出光电子的最大初动能之比==1∶4,故B错误;根据eUc=Ek,加反向电压时,对应的遏止电压之比==1∶4,故C正确;由于不知道a、b光照强度的关系,无法判断饱和电流的关系,故D错误.第6章 波粒二象性 第1节 光电效应及其解释 第1课时 光电效应的 ... ...
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