第13點 光電效應中的四對概念辨析

第13點 念辨析光電效應中的四對概“光電效應”是光的粒子性的一個重要體現(xiàn)，在學習過程中，要分清一些易混淆的概念，如“光子”與“光電子”、“光子的能量”與的強度”等，這對理解光電效應的規(guī)律具有重要 意義.1 “光子”與“光電子” 光子是指光在空間傳播時的每一份能量，光子不 帶電，是微觀領域中的一種粒子，不是實物粒子， 而是一種電磁波；而光電子是金屬表面受到光照 射時發(fā)射出來的電子，因此其本質(zhì)就是電子，是實物粒子2“光子的能量”與“入射光的強度”光子的能量是一份亠份的，每一份的能量為8=血其大小由光的頻率決定；而入射光的強度是 指單位時間內(nèi)入射光中所包含光子的能量總和， 入射光的強度可表示為I=nhv,其中n為光子數(shù)3“光電子的最大初動能”與“光電子的初動 能”金屬表面的電子，只需克服原子核的引力做功就 能從金屬表面逸出，那么這些光電子具有最大初 動能，其值為Ek=hkW（式中W為金屬的逸出 功）.而不從金屬表面發(fā)射的光電子，在逸出的過 程中損失的能量會更多，所以此時光電子的初動 能Ej<Ek4.“光電流”與“飽和光電流”在一定頻率與強度的光照射下，光電流與電壓之 間的關系為：開始時，光電流隨電壓U的增大而 增大，當U比較大時，光電流達到飽和值Im，這m時即使再增大U，在單位時間內(nèi)也不可能有更多 的光電子定向移動，光電流也就不會再增加，即 飽和光電流是在一定頻率與強度的光照射下的 最大光電流因此在解光電效應的題目時，應明 確是光電流還是飽和光電流.【對點例題用同一束單色光，在同一條件下，先后照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應.在這兩 個過程中，對下列四個物理量來說，一定相同的 是，可能相同的 ，一定不相 同的是A.光子的能量B.金屬的逸出功C 光電子的初動能D光電子的最大初動能 解題指導光子的能量由光的頻率決定，同一束單色光頻率相同，因而光子能量相同；逸出功等 于電子脫離原子核束縛需要做的最少功，因此只 由材料決定，鋅片和銀片的光電效應中，光電子 的逸出功一定不相同；由hv = 2mv 2 + W,光子能 量hv相同，逸出功W不同，則光電子的最大初 動能不同；由于光電子吸收光子后到達金屬表面的路徑不同，途中損失的能也不同，因而脫離 金屬時的初動能分布在零到最大初動能之間所 以，在兩個不同光電效應的光電子中，初動能是 可能相同的.答案A C BD（多選）用如圖1所示的光電管研究光電效應，用 某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計 G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).而用另一頻率的單色光b照 射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么（)圖1A. a光的頻率一定大于b光的頻率B. 只增加a光的強度可使通過電流計G的電流 增大C. 增加b光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生 偏轉(zhuǎn)D用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電流是由d到c答案AB解析 由于用單色光a照射光電管陰極K,電流 計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明發(fā)生了光電效應，而 用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電 流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明b光不能使其發(fā) 生光電效應即a光的頻率一定大于b光的頻率，A正確；只増加a光的強度可使單位時間內(nèi)逸出 光電子的數(shù)量増加，則通過電流計G的電流増 大，B正確；因為b光不能使光電管發(fā)生光電效 應，所以即使増加b光的強度也不可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯誤；用a光照射光電管 陰極K時通過電流計G的電子的方向是由d到c，匹L翦鯽 a 卩睦 o 申