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第十二章 　近代物理初步　 第1讲　波粒二象性 考点1　对光电效应现象的理解 1．光电效应的研究思路 (1)两条线索： (2)两条对应关系：光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大． 光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大． 2．对光电效应规律的解释 对应规律 对规律的产生的解释 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 光电效应具有瞬时性 光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立刻增大，不需要能量积累的过程 光较强时饱和电流大 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 1．(多选)1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是(　AD　) A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应 B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应 解析：根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A、D正确．根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误． 2．(多选)在光电效应实验中，用同一种单色光先后照射锌板和银板的表面，都能发生光电效应现象．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是(　BD　) A．单位时间内逸出的光电子数 B．遏止电压 C．饱和电流 D．光电子的最大初动能 解析：同一种单色光照射锌板和银板的表面都能发生光电效应，但锌和银的逸出功不等，根据光电效应方程，可知光电子的最大初动能不同，则遏止电压不同，故选B、D. 3．(2019·湖北宜昌模拟)如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转，则以下说法正确的是(　D　) A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大 B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数 C．将光照强度增大时，电流表的示数减小 D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 解析：本题考查光电效应，涉及光电流大小，明确在发生光电效应的前提下，光电流的大小与电路中的电压和入射光的强度均有关．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表增大，故B错误；只增加光照强度，从而增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，故C错误；电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故D正确． 对光电效应的4点提醒 (1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率． (2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光． (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关． (4)光电子不是光子，而是电子． 考点2　光电效应的规律 1．深入理解三个关系 (1)爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0. (2)光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止电压． (3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc. 2．三类图象 考向1　对光电效应方程的理解 (2018·全国卷Ⅱ)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(　　 A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz [审题指导]　能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件：照射光的能量等于金属的逸出功． 【解析】　本题考查光电效应规律．由光电效应方程得Ek＝eq \f(hc,λ)－W0，而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率ν0应满足hν0＝W0，联立得ν0＝eq \f(c,λ)－eq \f(Ek,h)＝8×1014 Hz，故选项B正确． 【答案】　B 考向2　对光电效应三类图象的理解 (2019·山东济南一模