波粒二象性教师版.doc

波粒二象性 1．光电效应实验中，下列表述正确的是(　　) A．光照时间越长光电流越大 B．入射光足够强就可以有光电流 C．遏止电压与入射光的频率有关 D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子 解析 只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电子，其大小与光强有关，与光照时间长短无关，A、B错由爱因斯坦光电效应方程知eUc＝Ek＝hν－W0(其中Uc为遏止电压，Ek为光电子的最大初动能，W0为逸出功，ν为入射光频率)．C、D正确． 答案 CD 2．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是(　　) A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射 C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间 解析 金属发生光电效应必须使光的频率大于极限频率，X射线的频率大于紫外线的频率． 答案 B 3．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的???律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是________．(填选项前的字母) s A．逸出功与ν有关 B．Ekm与入射光强度成正比 C．当νν0时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 解析 由爱因斯坦的光电效应方程hν＝Ekm＋W得： Ekm＝hν－W，因此Ekm－ν图象的斜率为h，故D正确；Ekm随入射光频率的增大而增大与光强无关，B错；逸出功是由金属自身决定的，与ν无关，A错；当ν＜ν0，无光电子逸出，C错． 答案 D 4．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λo，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λλ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h. 解析 由光电效应方程知，光电子的最大初动能Ek＝hν－W0，其中金属的逸出功W0＝hν0，又由c＝λν知W0＝eq \f(hc,λ0)，用波长为λ的单色光照射时，其Ek＝eq \f(hc,λ)－eq \f(hc,λ0)＝hceq \f(λ0－λ,λ0λ).又因为eU＝Ek，所以遏止电压U＝eq \f(Ek,e)＝eq \f(hc?λ0－λ?,eλ0λ). 答案 eq \f(hc,λ0)　eq \f(hc?λ0－λ?,eλ0λ)(写为eq \f(hc,e)·eq \f(λ－λ0,λ0λ)也可) 5.太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能．如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压． (1)在图上标出电源和电流表的正、负极． (2)入射光应照射在________极上． (3)若电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个． 答案：(1)电源左边为正极，右边为负极　电流表是上正下负 (2)B　(3)6.25×1013 6．如图甲，合上开关，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为________．把电路改为图乙，当电压表读数为2 V时，电子到达阳极时的最大动能为________．图乙中，电压表读数为2 V不变而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的动能是________． 解析 光子能量hν＝2.5 eV的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，由光电效应方程hν＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)＋W0，当电压表读数大于或等于0.6 V时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能定理eU＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)知，最大初动能eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)＝eU＝0.6 eV 对题图乙当电压表读数为U′＝2 V时，电子到达阳极的最大动能Ek＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)＋eU′＝0.6 eV＋2 eV＝2.6 eV. 根据光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，电压为2 V不变，则电子到达阳极的最大动能不变，仍为2.6 eV 答案 0.6 eV　2.6 eV　2.6 eV 7. (1)研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是(　　) (2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从