鲁科版（2019）高中物理 选择性必修第三册 第6章 第1节　光电效应及其解释word版含答案

第1节　光电效应及其解释 学习目标：1.[科学探索]知道什么是光电效应及其实验现象．　2.[科学思维]知道光子说和爱因斯坦光电效应方程，能够利用它解释光电效应实验现象．　3.[科学态度与责任]了解光电效应的应用．　4.[科学态度与责任]了解光的波粒二象性，了解光是一种概率波． 一、光电效应 1．光电效应现象：在物理学中，在光的照射下电子从物体表面逸出的现象． 2．光电效应的实验规律 (1)发生的条件：每一种金属对应一种光的最小频率，又称极限频率．只有当光的频率大于或等于这个最小频率时，才会产生光电效应．当光的频率小于这个最小频率时，即使增加光的强度或照射时间，也不能产生光电效应． (2)与光的强度的关系：产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的电子数越多． (3)发生光电效应所需的时间：从光照射到金属表面至产生光电效应的时间间隔很短，通常可在10－9 s内发生光电效应． 二、光电效应的解释 1．光子说：看似连续的光实际上是由个数有限、分立于空间各点的光子组成的，每一个光子的能量为hν．光在发射和吸收时能量是一份一份的． 2．光电效应方程 (1)表达式：hν＝W＋mv2． (2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于从金属表面逸出时做功，剩下的表现为电子逸出后的最大初动能． 三、光电效应的应用 1．光电开关． 2．光电成像． 3．光电池． 四、光的波粒二象性 1．光的本性：光子既有粒子的特征，又有波动的特征，即光具有波粒二象性． 2．光是一种电磁波． 3．当光的波长较长时，光在传播过程中波动性明显；当光的波长较短时，光子与粒子相互作用时，粒子性明显． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)光电效应实验中光照时间越长，光电流越大． (×) (2)光电效应实验中入射光足够强就可以有光电流． (×) (3)光电子的最大初动能与入射光的强度无关． (√) (4)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关． (×) (5)光的波动性和粒子性是统一的，光具有波粒二象性． (√) 2．(多选)对光的认识，下列说法正确的是(　　) A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性 B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某些场合下光的波动性表现明显，在某些场合下光的粒子性表现明显 ABD　[光是一种概率波，少量光子的行为易显示出粒子性，而大量光子的行为往往显示出波动性，A选项正确；光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，而是光的一种属性，这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实验所证实，B选项正确；粒子性和波动性是光同时具备的两种属性，C选项错误，D选项正确．] 3．如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角． (1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将_____(选填“增大”“减小”或“不变”)． (2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到验电器指针_____(选填“有”或“无”)偏转． [解析]　(1)锌板在紫外线照射下，发生光电效应，有光电子飞出，锌板带正电，将一带负电的金属小球与锌板接触，将锌板上的正电荷中和一部分，锌板正电荷减少，则验电器指针偏角将变小，注意，验电器与锌板带同种电荷． (2)要发生光电效应，照射光的频率必须高于这种金属的截止频率，而与照射光的强度无关，用黄光照射，验电器指针无偏转，即不能发生光电效应，当改用强度更大的红外线照射时，因为红外线的频率比黄光的低，所以用红外线照射不能发 ... ...