第十二章 专题强化21 光电效应的经典问题（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

第十二章 近代物理 专题强化21 光电效应的经典问题 >>>第+二章近代物理 热点一光电效应的图像问题 解答光电效应图像问题的三个“明确” (1)明确图像的种类； (2)明确图线的纵轴、横轴截距的物理意义； (③)明确应选光电效应的有关方程。 物 e >>>第十二章近代物理 突破 Ek一v图像(Ek=hv一h) ()极限频率：图线与v轴交点的横坐标； E↑ 0 -E (2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W%=|一E=E: (3)普朗克常量：图线的斜率k=h。 e ⊙ >>>第十二章近代物理 【典例1】爱因斯坦提出了光量子的概念并成功地解释了光电效应的规律，因而获 得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v 的关系如图所示，其中为极限频率。从图中可以确定的是( A.逸出功与y有关 Ekm B.Ekm与入射光的频率成正比 C.当<时，会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关 o e >>>第十二章近代物理 D 解析：金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小W=, A错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=v一W可知，光电子的最大初动能Ekm与入 射光的频率成线性关系，但不成正比，B错误；要有光电子逸出，则光电子的最大初动 能Ekm>0,即只有入射光的频率大于金属的极限频率即>%时才会有光电子逸出，C错 误；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hv一W可知，直线的斜率为普朗克常量h,D正 确。 e ⊙ >>>第十二章近代物理 突破 I一U图像 类别 形状 特点 强光（黄） (①)遏止电压U:图线与横轴交点的横坐标： 颜色相同的光 弱光（黄）》 (2)饱和光电流Im1、Im2:光电流的最大值； U.0 (3)最大初动能：Ek=eUc -2 1 ()遏止电压Ue>U2,则>2： 颜色不同的光 (2)最大初动能Ek1=eUc1,Eka=eUa UU 0 U ⊙ 〉〉》第十二章近代物理 【典例2】如图为、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关 系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是( U6U1.0 B C 解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek=v一W和动能定理一eU=0一Ek得eU=hv 一Wo,可知遏止电压越大，光的频率越大，因此%>'>va,由光的色散现象可知频率 越大，折射率越大，光的偏折角越大，C正确。 >>>第十二章近代物理 突破 U一v图像 U 0 (1)极限频率c:图线与横轴交点的横坐标值； (2)遏止电压c:随入射光频率的增大而增大，。= hy形 e e (3)普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h=ke(注：此时两极之 间接反向电压)。 e ⊙ >〉>第+二章近代物理 【典例3】(2022河北卷)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压 U。与入射光频率v的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦的光电效应方程，并且第一 次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知( 3.5U./N A.钠的逸出功为hwc 3.0E 25 B.钠的截止频率为8.5×1014Hz 2.0月 1.5 C.图中直线的斜率为普朗克常量h 1.05 0.5E D.遏止电压U与入射光的频率v成正比 0E 56789101112×10H e ⊙ >>>第十二章近代物理 A解析：根据遏止电压与最大初动能的关系有eUe=Ekmax,根据光电效应方程有 Ekmax=hv一Wo,结合图像可知，当U.为0时，解得W=h,A正确；钠的截止频率 为，根据图像可知，截止频率小于8.5×104Hz,B错误；结合遏止电压与光电效应 方程可解得U=e" -冬-么，可知图中直线肉斜率表示么，C错误；根据道止电压与入射光 的频率关系式可知，遏止电压U与入射光频率”成线性关系，但不是正比关系，D错误。