第十七章 波粒二象性 第2节　光的粒子性-高中物理选修3-5【赢在微点】轻松课堂word

第2节　光的粒子性 学习目标 练法指导 1.了解光电效应和光电效应的实验规律以及光电效应与电磁理论的矛盾。 2．知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，并会用其解决简单的问题。 3．了解康普顿效应及其意义，了解光子的动量。 1.通过练习熟记并理解光电效应的实验规律。 2．理解逸出功和爱因斯坦的光电效应方程，并能结合光电效应的实验规律解答问题。 3．通过康普顿效应了解光子粒子性的一面，在练习中加深对光子有动量和能量的理解。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．不管入射光的频率大小，只要有足够长的时间，用光照射金属表面，就能产生光电子(×) 2．入射光的强度只与单位时间内通过的光子的个数有关(×) 3．每个电子脱离金属时需要克服引力做的功是相同的(×) 4．光子是实物粒子，但没有质量(×) 5．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比(×) 6．每个光电子脱离金属时的初动能不一定相同(√)[来源:Z&xx&k.Com] 预习自检 1．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是(　　) A．红光 B．橙光 C．黄光 D．绿光 解析　据爱因斯坦的光子说，光子的能量ε＝hν，h为普朗克常量，说明光子的能量与光的频率成正比，而题述四种光中，绿光的频率最大，红光的频率最小，故光子能量最小的是红光，所以选项A正确。 答案　A 2．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(　　) A．锌板带负电 B．有正离子从锌板逸出 C．有电子从锌板逸出 D．锌板会吸附空气中的正离子 解析　当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确，A、B、D错误。 答案　C 3．(多选)光电效应的实验结论是：对于某种金属(　　) A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越大，所产生的光电子的最大初动能就越大 解析　每种金属都有它的极限频率ν0，只有入射光的频率大于等于极限频率ν0时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大，产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程Ek＝hν－W＝hν－hν0，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以A、D正确。 答案　AD 4．用能量为5.0 eV的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5 eV，则该金属的逸出功为(　　) A．1.5 eV B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV 解析　由Ek＝hν－W0，得W0＝hν－Ek＝5.0 eV－1.5 eV＝3.5 eV。 答案　B 5．(多选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则(　　) A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0 C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大 D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 解析　当入射光的频率大于等于金属的极限频率时，就会发生光电效应，A选项正确。由于金属材料一定，极限频率一定，逸出功W逸＝hν0一定，ν0为极限频率，ν增大，逸出功不变，C选项错误。由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W逸，得ν＝2ν0时，Ekm＝hν－W逸＝2hν0－hν0＝hν0，当ν增大一倍，ν＝4ν0时，Ekm＝hν－W逸＝4hν0－hν0＝3hν0，所以B选项正确，D选项错误。 答案　AB 6．如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角。 (1)现用一带少量负电荷的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转。那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针________(填“有”或“无”)偏转。[来源:学。科。网Z。X。X。K] 解析　(1)验电器的指针张开，表明用紫外线照射锌板时，发生了光电效应，从锌板表面逸出了电子，锌板带正电；带负电荷的金属小球与锌板接触，电荷中和，锌板带电荷量减小，所以验电器指针偏角将减小。(2)用钠灯发出的黄光照射锌板，指针无偏转，没有发生光电效应。改用红外线，由于红外线的频率小于黄光的频率，即不发生光电效应，所以验电器指针无偏转。 答案　(1)减小　(2)无 ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 题组一 光电效应的规律 1.(多选)光电