物理總第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核 12-1-2 強(qiáng)化 光電效應(yīng)的圖象分析

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1、光電效應(yīng)的圖象分析光電效應(yīng)的圖象分析 0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線顏色不同時(shí),光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線極限頻率:圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)c逸出功:圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0E普朗克常量:圖線的斜率kh遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)飽和光電流Im：電流的最大值最大初動(dòng)能：EkmeUc截止頻率c:圖線與橫軸的交點(diǎn)遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電量的乘積,即

2、hke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)1(多選)某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系如圖所示。已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h。下列說(shuō)法正確的是() A入射光的頻率越高，金屬的逸出功越大 BEk與入射光的頻率成正比 C圖中圖線的斜率為h D圖線在橫軸上的截距為 題組剖析題組剖析解析金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無(wú)關(guān)，其大小W0hc，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，可知光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，可知斜率kh，故選項(xiàng)C正確；由圖可知，圖線在橫軸上的截距為 ，故

3、選項(xiàng)D正確。答案CDhW0hW0題組剖析題組剖析2.研究光電效應(yīng)的電路如圖所示。用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中正確的是()解析雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當(dāng)入射光強(qiáng)度大時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選項(xiàng)C正確。答案C3(2018重慶萬(wàn)州月考)(多選)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖象如圖所示。則由圖象可知() A該金屬的逸出功等于h0 B遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無(wú)關(guān) C入射光

4、的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0 D入射光的頻率為30時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0題組剖析題組剖析規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1解光電效應(yīng)問題的常用技巧 (1)判斷和描述時(shí)應(yīng)理清三個(gè)關(guān)系：光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)(單個(gè)光子與單個(gè)電子間相互作用產(chǎn)生的)光電子的最大初動(dòng)能的來(lái)源(金屬表面的自由電子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的動(dòng)能)入射光強(qiáng)度與光電流的關(guān)系(當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比) (2)定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式：愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EkhW0.最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：EkeUc.逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0h 0. 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)2.由Ek 圖象可

5、以得到的物理量 (1)極限頻率：圖線與 軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)0.(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0E.(3)普朗克常量：圖線的斜率kh. 極限頻率數(shù)值等于逸出功 1Ek圖象愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖所示，其中0為極限頻率。從圖中可以確定的是() A逸出功與有關(guān) BEkm與入射光強(qiáng)度成正比 C當(dāng)0時(shí)，會(huì)逸出光電子 D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0和W0h0(W0為金屬的逸出功)可得，Ekhh0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有0時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，而與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)。答案D備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練2Uc圖象在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示。若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量和所用材料的逸出功可分別表示為()Aekeb BekebCekeb Dekeb