选修3-5-第2章-第1单元.pptVIP

要点知 识整合 菜 单 高效知 能演练 热点典 例精析 隐 藏 2013 · 新课标高考总复习 · 配人教物理 山东金太阳书业有限公司 第二章　近代物理初步 一、光电效应及其规律 1．光电效应：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射出电子的现象． 2．光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大． (3)金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9s. (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比． (1)照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大初动能． (2)光电子是金属表面受光照射逸出的电子，光电子也是电子，与光子不同，光子的本质是光． 二、光子说对光电效应规律的理解 1．光子说 爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：E＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s. 2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0(Ek是光电子的最大初动能；W0是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功)． 3．用图象表示光电效应方程 (1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如图． (2)由曲线可以得到的物理量 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0. ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E. ③普朗克常量：图线的斜率k＝h. 4．对光电效应规律的解释 光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大 光较强时饱和电流大 光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程 效应具有 瞬时性 电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大 光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关 电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0，要使入射光子能量不小于W0，对应的频率ν0＝，即极限频率 存在极限 频率ν0 对规律的产生的解释 对应规律 光电效应方程研究的对象是从金属表面逸出的光电子，其列式依据为能量的转化和守恒定律． 三、用光电管研究光电效应 1．常见电路 2．光电流与饱和光电流 (1)入射光强度：指单位时间内入射到金属表面 单位面积上的能量，可以理解为频率一定时，光强越大，光子数越多． (2)光电流：指光电子在电路中形成的电流．光电流有最大值，未达 到最大值以前，其大小和光强、电压都有关，达到最大值以后，光电 流只和光强有光，光强强，光电流就大． (3)饱和光电流：指在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，饱 和光电流不随电路中电压的增大而增大． 3．两条分析线索 (1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初 动能大． (2)通过光的强度分析：对确定某种光而言，入射光强度大→光子数 目多→产生的光电子多→光电流大． 4．常见概念辨析 光强指单位时间内在垂直于光的传播方向上，单位面积上光子的总能量，即n·hν(其中n为光子数，hν指一个光子的能量)． 理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子． 　对光电效应规律的理解 [例1]　(1)关于光电效应，下列说法正确的是(　　) A．极限频率越大的金属材料逸出功越大 B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 (2)用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光子的最大初动能为Ek1，光电流强度为I1；若改用光的强度与上述红光相同的紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为Ek2，光电流强度为I2，则Ek1与Ek2，I1与I2的大小关系为：Ek2________Ek1，I2________I1(选填“＞”“＝”或“＜”) [思路点拨]　求解此题应把握以下两点： (1)强度相同的红光和紫光，光子个数不同． (2)应用光电效应现象的规律求解光电子的最大初动能、逸出功、光电流等． [解析]　(1)由W＝hν可知A正确．照射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应，即B错．由Ek＝hν－W0可知C错．入射光的强度一定时，频率越高，单个光子的能量hν越大，光子数越少，单位时间内逸