1、2光的粒子性知識點 1 光電效應如圖 1721 所示，用弧光燈照射鋅板，與鋅板相連的驗電器就帶正電，即鋅板也帶正電這說明鋅板在光的照射下發射出了_電子圖 1721(1)定義：在光的照射下物體發射出電子的現象，叫做光電效應，發射出來的電子叫做_光電子【特別提醒】定義中的光包括不可見光，使鋅板發射出電子的光是弧光燈發出的紫外線.轉成為知識點 2 光電效應解釋中的疑難1逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的逸出功，用字母_表示，_2經典電磁理論無法解釋的現象：W0(1)光電子初動能與光強無關，與光的頻率有關；(2)光電效應產生的時間極短，電子吸收光的能量是瞬間完成的不同金屬的逸出功

2、不同知識點 3 康普頓效應和光子的動量1光的散射光在介質中與物質微粒相互作用，光的_的現象叫做光的散射傳播方向發生改變2康普頓效應在散射射線中，除有與入射波長相同的射線外，還有波長比入射射線波長更長的射線人們把這種波長變化的現象叫做康普頓效應3康普頓效應的解釋假定 X 射線光子與電子發生完全彈性碰撞，這種碰撞跟臺球比賽中的兩球碰撞很相似按照愛因斯坦的光子說，一個 X射線光子不僅具有能量 Eh，而且還有動量如圖 1722所示這個光子與靜止的電子發生彈性斜碰，光子把部分能量轉移給了電子，能量由h減小為h，因此頻率減小，波長增大同時，光子還使電子獲得一定的動量這樣就圓滿地解釋了康普頓效應圖 1722

3、知識點 4 光電效應的實驗規律研究光電效應的實驗裝置(如圖 1723所示)陰極 K 和陽極 A 是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K 在受到光照時能夠發射光電子電源加在 K 與 A 之間的電壓大小可以調整，正負極也可以對調實驗結果表明：圖 1723(1)存在著飽和電流在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓增大，光電流趨于一個飽和值即在一定的光照條件下，單位時間內陰極 K 發射的光電子的數目是一定的，電壓增加到一定值時，所有光電子都被陽極 A 吸收，這時再增大電壓，電流也不會增大實驗表明，入射光越強，單位時間內發射的光電子數越多(2)存在著遏止電壓和截止頻率使光電流減小到零的反向電壓 Uc 稱為遏止

4、電壓遏止電壓的一定頻率的光，無論光強如何，遏止電壓都是一樣的入射光的頻率減小到某一數值c時，不發生光電效應c 稱為截止頻率或極限頻率當入射光的頻率小于截止頻率時，不論光多么強，光電效應都不會發生實驗表明：光電子的能量與入射光的頻率有關，而與入射光的強弱無關；當入射光的頻率低于截止頻率時不能發生光電效應；不同金屬的截止頻率不同(3)光電效應具有瞬時性當入射光頻率超過截止頻率時，無論入射光怎樣微弱，光照到金屬時，都會立即產生光電流，產生電流的時間不超過 10-9s.【例題】(雙選)如圖 1724 所示為一真空光電管的應用電路，其陰極金屬材料的極限頻率為 4.51014Hz，則以下判斷正確的是()圖

5、 1724A發生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率B發生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的強度C用0.5 m 的光照射光電管時，電路中有光電流產生D光照射時間越長，電路中的電流越大解析：在光電管中若發生了光電效應，單位時間內發射光電子的數目只與入射光的強度有關，光電流的飽和值只與單位時間內發射光電子的數目有關據此可判斷 A、D 錯誤波長1014Hz，可發生光電效應，所以選項 B、C 正確答案：BC1.(雙選，2011 年汕頭二模)如圖 1725 所示，用導線把驗電器與鋅板相連接，當用紫外線照射鋅板時，發生的現象是()圖 1725A有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出C

6、驗電器指針張開一個角度D鋅板帶負電答案：BC知識點 5 愛因斯坦的光電效應方程1光子說圖 17264光子說對光電效應的解釋(1)飽和光電流與光強關系光越強，包含的光子數越多，照射金屬時產生的光電子越多，因而飽和光電流越大，所以，入射光頻率一定時，飽和光電流與光強成正比(2)存在截止頻率和遏止電壓愛因斯坦的光電效應方程表明光電子的初動能與入射光頻率呈線性關系，與光強無關，所以遏止電壓由入射光頻率決定，與光強無關光電效應方程同時表明，只有 hW0時，才有光(3)效應具有瞬時性電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，所以光電效應幾乎是瞬時發生的【例題】如圖 1727 所示，一光電管的陰極

7、用極限波長05 000 的鈉制成，光電管陽極 A 和陰極 K 之間的電勢差U2.1 V，用波長3 000的紫外線照射陰極，飽和光電流的值(當陰極 K 發射的電子全部到達陽極 A 時，電路中的電流達到最大值，稱為飽和光電流)Im0.56 A.求：圖 1727(1)每秒內由 K 極發射的光電子數目；(2)電子到達 A 極時的最大動能；(3)如果電勢差 U 不變，而照射光的強度增到原值的三倍，此時電子到達 A 極的最大動能是多大？ ( 普朗克常量 h (3)根據光電效應規律，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，如果電壓 U 不變，則電子到達 A 極的最大動能不會變，答案：見解析2(2011 年陽春

8、質檢)如圖 1728 所示是做光電效應實驗裝置的簡圖在抽成真空的玻璃管內，K 為陰極(用金屬銫制成，發生光電效應的逸出功為 1.9 eV)，A 為陽極在 a、b 間不接任何電源，用頻率為(高于銫的極限頻率)的單色光照射陰極 K，會發現電流表指針有偏轉這時，若在 a、b 間接入直流電源，a 接正極，b 接負極，并使 a、b 間電壓從零開始逐漸增大，發現當電壓表的示數增大到 2.1 V 時，電流表的示數剛好減小到零求：(1)a、b 間未接直流電源時，通過電流表的電流方向；(2)從陰極 K 發出的光電子的最大初動能 Ek是多少焦？(3)入射單色光的頻率是多少？圖 1728題型 1光電效應【例題】入射

9、光照射到某金屬表面上發生了光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，則下列說法中正確的是()A從光照射到金屬表面上到發射出光電子之間的時間間隔將明顯增加B逸出的光電子的最大初動能將減小C單位時間從金屬表面逸出的光電子數目將減少D有可能不發生光電效應解析：入射光的強度取決于入射光子數和入射光的頻率，入射光的頻率保持不變，強度減弱，單位時間入射光子數將減少，但光子的能量不變，可見仍能發生光電效應，發生光電效應時，光電子的產生幾乎都是瞬時的，與入射光強度無關，故A、D 錯誤；根據愛因斯坦光電效應方程，逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，跟入射光的強度無關，所以 B 也是錯誤的；由于逸出電子

10、與入射光子的一對一的關系，當光的強度減弱時，單位時間入射光子數減少，因此單位時間內逸出的光電子數也將減少答案：C規律總結：對光的強度和光子能量的關系不理解，對用光子說解釋光電效應的物理模型不明確是解答該類習題出現錯誤的主要原因牢記光電效應中的兩條規律，理解光子說對光電效應的解釋，利用一對一的關系理解光電效應方程是解決此類問題的前提條件答案：B題型 2Ek圖象【例題】在圖 1729 所示的裝置中，K 為一個金屬板，A 為一個金屬電極，都密封在真空玻璃管中，單色光可通過玻璃殼照在 K上，E 為可調直流電源實驗發現，當用某種頻率的單色光照射 K 時，K 會發出電子(光電效應)，這時，即使 A、K 間

11、的電壓等于零，回路中也有電流，當 A 的電勢低于 K 時，電流仍不為零A 的電勢比 K低得越多，電流越小，當 A 比 K 的電勢低到某一值 Uc(遏止電壓)時，電流消失當改變照射光的頻率時，遏止電壓 Uc也將隨之改變如果某次實驗我們測出的一系列數據如圖 17210 所示，若知道電子的電荷量 e，則根據圖象求出該金屬的極限頻率和逸出功 W0以及普朗克常量 h.圖 1729圖 17210解析：由圖 17210 知，數據對應的點幾乎落在一條直線上，直線與軸的交點0即為該金屬的極限頻率因此當照射光的頻率為0時，遏止電壓 Uc0，說明在此頻率下，金屬板剛好發生光電效應設光電子的最大初動能為 Ek，根據光電效應方程有 hW0Ek 【規律總結】由愛因斯坦的光電效應方程EkhW0，又因為對某種金屬而言，逸出功和極限頻率是確定的，故 Ek 和呈線性關系，如圖 17211 所示(1)橫軸上的截距的物理含義是光電管陰極材料的極限頻率；不同的金屬一般不同(2)縱軸上的截距的物理含義是光電管陰極材料的逸出功的負值；不同金屬的極限頻率不同，對應的金屬的逸出功也不同(3)斜率的物理含義是普朗克常量對所有的金屬而言，在同一坐標系中的圖線都是相互平行的圖 172112已知金屬甲發生光電效應時產生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關系如圖 1