物理總第十二章 波粒二象性 原子結構和原子核 12-1-2 強化 光電效應的圖象分析

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1、光電效應的圖象分析光電效應的圖象分析 0101020203030404備選訓練備選訓練 課堂互動課堂互動 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結規(guī)律總結 課堂互動課堂互動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能Ek與入射光頻率的關系圖線顏色不同時,光電流與電壓的關系遏止電壓Uc與入射光頻率的關系圖線極限頻率:圖線與軸交點的橫坐標c逸出功:圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0E普朗克常量:圖線的斜率kh遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點飽和光電流Im：電流的最大值最大初動能：EkmeUc截止頻率c:圖線與橫軸的交點遏止電壓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能Ek與入射光頻率的關系如圖所示。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，與入射光頻率無關，其大小W0hc，故選項A錯誤；根據愛因斯坦光電效應方程EkhW0，可知光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率成線性關系，不是成正比，故選項B錯誤；根據愛因斯坦光電效應方程EkhW0，可知斜率kh，故選項C正確；由圖可知，圖線在橫軸上的截距為 ，故

3、選項D正確。答案CDhW0hW0題組剖析題組剖析2.研究光電效應的電路如圖所示。用頻率相同、強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的關系圖象中正確的是()解析雖然入射光強度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當入射光強度大時，單位時間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選項C正確。答案C3(2018重慶萬州月考)(多選)某金屬在光的照射下產生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率的關系圖象如圖所示。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，與入射光的頻率無關 C入射光

4、的頻率為20時，產生的光電子的最大初動能為h0 D入射光的頻率為30時，產生的光電子的最大初動能為h0題組剖析題組剖析規(guī)律總結規(guī)律總結1解光電效應問題的常用技巧 (1)判斷和描述時應理清三個關系：光電效應的實質(單個光子與單個電子間相互作用產生的)光電子的最大初動能的來源(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能)入射光強度與光電流的關系(當入射光的頻率大于極限頻率時光電流的強度與入射光的強度成正比) (2)定量分析時應抓住三個關系式：愛因斯坦光電效應方程：EkhW0.最大初動能與遏止電壓的關系：EkeUc.逸出功與極限頻率的關系：W0h 0. 規(guī)律總結規(guī)律總結2.由Ek 圖象可

5、以得到的物理量 (1)極限頻率：圖線與 軸交點的橫坐標0.(2)逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0E.(3)普朗克常量：圖線的斜率kh. 極限頻率數值等于逸出功 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的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率的關系如圖所示，其中0為極限頻率。從圖中可以確定的是() A逸出功與有關 BEkm與入射光強度成正比 C當0時，會逸出光電子 D圖中直線的斜率與普朗克常量有關備選訓練備選訓練解析由愛因斯坦光電效應方程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時才會發(fā)生光電效應，C錯；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關，與入射光的頻率無關，A錯；最大初動能取決于入射光的頻率，而與入射光的強度無關，B錯。答案D備選訓練備選訓練2Uc圖象在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關系如圖所示。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