高考复习学案：专题22 光电效应、波粒二象性及原子核

专题22 光电效应、波粒二象性及原子核 考情分析　分析近几年的高考试题可知，光电效应、氢原子的能级结构、核反应方程的书写以及核能的计算问题是高考的热点，试题以对基础知识的考查为主，题目的难度不会太大．21教育网 由于模块3－5改为必考内容，预计高考试题会延续以前3－5的命题方向和难度，综合性可能会加强一些，对原子与原子核部分的考查将以选择题的形式出现．21·cn·jy·com ▲对光电效应的研究，得出如下结论 （1）任何一种金属，都有一个极限频率，入射光频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应 （2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大（线性关系） （3）入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的（ t＜10-9秒） （4）当入射光频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光强度成正比。,强度与电子数目有关,与电流有关.【来源：21·世纪·教育·网】 1．爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0. [根据hν(光子能量)＝Ek最大初动能+W0(逸出功)得Ek最大初动能＝hν(光子能量)－W0(逸出功)] 2．用图象表示光电效应方程，如图1所示 (1)极限频率：图线与ν轴的交点的横坐标νc.(W0＝hν0) (2)逸出功：图线与Ek交点的纵坐标的值W0.(W0＝hν－Ek) (3)普朗克常量：图线的斜率k＝h. (4)遏制电压:能够阻止电荷射出金属的反向电压,设遏制电压为U遏,根据能量守恒 qU遏＝Ek(最大初动能),即= 3．处理光电效应问题的两条线索：光强和光的频率 (1)光的强度→光子数目多→发射光电子数多→光电流大 (2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大 4光的强度I=N(hυ),强度即电子数与光子能量的乘积,当入射光频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光强度成正比。如果保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量hυ增大，那么光子数N一定减少，发出的光电数也减少，电流要减小.【版权所有：21教育】 例1．(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量．下列说法正确的是(　　) A．若νa＞νb，则一定有Ua＜Ub B．若νa＞νb，则一定有Eka＞Ekb C．若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb D．若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb 解析　由爱因斯坦光电效应方程得最大初动能Ek初＝hν－W0，eU(遏制电压)=hν－W0 由动能定理得最大初动能Ek＝eU(遏制电压)，,若用a、b单色光照射同种金属时，逸出功W0相同． 当νa＞νb时，根据Ek初＝hν－W0(逸出功W0)，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub(遏制电压)，故选项A错误，B正确； 若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故选项C正确；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝ hνb－ Ekb，故选项D错误．【来源：21cnj*y.co*m】 答案　BC 2．用如图2甲所示的装置研究光电效应现象．闭合开关S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是(　　)21教育名师原创作品 图2 A．普朗克常量为h＝ B．断开开关S后，电流表G的示数不为零 C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变 解析　A:根据hν(光子能量)＝Ek最大初动能+W0(逸出功)得Ek最大初动能＝hν(光子能量)－W0(逸出功)，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功图中看出等于b.当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为νc＝a， 根据hν(光子能量)＝W0(逸出功)那么ha=b,普朗克常量为h＝.故A错误；答案　B B:开关S断开后，因光电效应现象中，光电子 ... ...