2.光電效應與光的量子說.doc

172 光的粒子性【學習目標】1.知道光電效應現(xiàn)象及其實驗規(guī)律.2.掌握愛因斯坦光電效應方程及其意義.3.能用愛因斯坦光電效應方程解釋光電效應的實驗規(guī)律 【預習案】1光電效應(1)光電效應：照射到金屬表面的光，能使金屬中的 從表面逸出的現(xiàn)象(2)光電子：光電效應中發(fā)射出來的 .2愛因斯坦的光電效應方程(1)光子說：光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，這些能量子被稱為 ，頻率為的光的能量子為 .(2)愛因斯坦光電效應方程的表達式 EkW0或Ek W0.3康普頓效應(1)康普頓效應：美國物理學家康普頓發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長0相同的成分外，還有波長 0的成分，這個現(xiàn)象稱為康普頓效應(2)康普頓效應的意義：康普頓效應表明光子除了具有能量之外還具有動量，深刻揭示了光的 的一面(3)光子的動量：表達式：p .【探究案】實驗演示：如圖所示，取一塊鋅板，用砂紙將其一面擦一遍，去掉表面的氧化層，連接在驗電器上(1)用弧光燈照射鋅板,看到的現(xiàn)象為_ _,說明 .（2）)撤去弧光燈,換用白熾燈發(fā)出的強光照射鋅板,并且照射較長時間,看到的現(xiàn)象為_ _ _,說明 .探究一：光電效應的實驗規(guī)律1什么是光電效應 ？當光線（包括可見光和不可見光）照射在金屬表面時，金屬中有 逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應。逸出的 稱為光電子。光電流： 定向移動形成的電流叫光電流 實質： 現(xiàn)象轉化 現(xiàn)象2研究光電效應的實驗：如圖所示，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K用銫做成電源加在K和A之間的電壓大小可以調整，正負極也可以對調規(guī)律1：存在飽和電流光照不變，增大UAK，G表中電流達到某一值后不再增大，即達到飽和值。因為光照條件一定時，K發(fā)射的電子數(shù)目一定。實驗表明：入射光越強，飽和電流越大，這表明對于一定顏色的光，入射光越強，單位時間內發(fā)射的 。規(guī)律2：存在遏制電壓和截止頻率a.存在遏止電壓UC：使光電流減小到零的反向電壓U=0時，I0，因為電子有初速度。加反向電壓，如右圖所示：光電子所受電場力方向與光電子速度方向相反，光電子作減速運動。則根據動能定理初速度的上限vc應該滿足以下關系： 由以下圖像可以得出： b.存在截止頻率nc對于每種金屬，都相應確定的截止頻率nc 。 當入射光頻率n nc 時，電子才能逸出金屬表面；當入射光頻率n nc時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。規(guī)律3：具有瞬時性探究二：光電效應解釋中的疑難光的電磁理論只能部分解釋光電效應，哪些結論與實驗相符？哪些實驗結論經典電磁學理論無法解釋？探究三：愛因斯坦的光電效應方程1 光子說： 2 愛因斯坦光電效應方程： 3 愛因斯坦解釋光電效應：如何解釋截止頻率？ 如何解釋瞬時性？ 如何解釋存在飽和電流？ 4 實驗驗證： 通過實驗進行驗證課本34頁例題解答過程寫在以下空白處【課堂檢測】1下列關于光子說對光電效應的解釋正確的是 ()A金屬表面的一個電子只能吸收一個光子B電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子C金屬表面的一個電子吸收若干個光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出D無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子2. 如圖所示是光電效應中光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率的關系圖象.從圖中可知 ()AEkm與成正比B入射光頻率必須大于或等于極限頻率c時，才能產生光電效應C對同一種金屬而言，Ekm僅與有關DEkm與入射光強度成正比我的疑惑我的收獲【訓練案】班級 姓名 學號 1入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，那么()A從光照到金屬表面上到發(fā)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單位時間內從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D有可能不發(fā)生光電效應2光電效應實驗的裝置如圖所示，則下面說法中正確的是()A用紫外線照射鋅板，靜電計指針會發(fā)生偏轉B用綠光照射鋅板，靜電計指針會發(fā)生偏轉C鋅板帶的是負電荷D使靜電計指針發(fā)生偏轉的是正電荷3關于光電效應，下列幾種表述正確的是()A金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比B光電流的強度與入射光的強度無關C用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產生的光電子的最大初動能要大D對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產生光電效應4一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應，則下列說法正確的是()A若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子數(shù)增加B若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子最大初動能增加C若改用紫光照射，則可能不會發(fā)生光電效應D若改用紫光照射，則逸出的光電子的最大初動能增加5激光的主要特點之一是它的瞬時功率很大，設P表示激光的功率，表示激光的波長，則激光器每秒鐘射出的光子數(shù)為()A. B. C. DPhc6用兩束頻率相同、強度不同的紫外線分別照射兩同種金屬的表面，均能產生光電效應，那么()A兩束光的光子能量相同 B兩種情況下逸出的光電子個數(shù)相同C兩種情況下逸出的光電子的最大初動能相同D兩種情況下逸出的光電子的最大初動能不同7如圖所示，電路中所有元件完好，但當光照射到光電管上時，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是()A入射光太弱B入射光波長太長C光照時間短D電源正負極接反8頻率為的光照射某種金屬材料，產生光電子的最大初動能為Ek，若以頻率為2的光照射同一金屬材料，則光電子的最大初動能是()A2Ek BEkh CEkh DEk2h9在做光電效應的實驗時，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應，實驗測得光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率的關系如圖所示由實際圖線可求出()A該金屬的極限頻率和極限波長 B普朗克常量-WC該金屬的逸出功 D單位時間內逸出的光電子數(shù)10如圖所示，用弧光燈照射鋅板，驗電器指針張開一個角度，則下列說法中正確的是 ()A用紫外線照射鋅板,驗電器指針會發(fā)生偏轉B用紅光照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉C鋅板帶的是負電荷D使驗電器指針發(fā)生偏轉的是正電荷11如圖所示，電路中各元件完好，光照射到陰極K.靈敏電流計沒有示數(shù)，其可能原因是（ ）A入射光強度太弱B入射光的頻率太小C光照時間短D電源正負極接反12當用綠光照射光電管陰極K時，可以發(fā)生光電效應，則下列說法正確的是()A增大綠光照射強度，光電子的最大初動能增大B增大綠光照射強度，電路中光電流增大C改用比綠光波長大的光照射光電管陰極K時，電路中一定有光電流D改用比綠光頻率大的光照射光電管陰極K時，電路中一定有光電流13如圖所示，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零合上電鍵，調節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60 V時，電流表讀數(shù)仍