4.2 光电效应（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

该高中物理课件聚焦“光电效应”核心内容，系统涵盖实验规律、爱因斯坦光子说与方程、康普顿效应及光的波粒二象性，通过“实验现象-经典理论矛盾-量子理论解释”的逻辑链导入，搭建前后知识衔接的学习支架。 其亮点在于结合图像分析（如E_k-ν图像）和问题探究，以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，通过实例（如用遏止电压计算光电子最大初动能）培养学生分析能力，同时通过自我诊断和课堂达标帮助学生形成光的波粒二象性物理观念，助力学生深化理解，也为教师提供系统教学资源。

第四章 原子结构和波粒二象性　 4．2　光电效应 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 目录 contents Part 01 课前预习 梳理教材 课堂探究 核心突破 Part 02 课堂达标 素养提升 Part 03 课时作业（十五） Part 04 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 课前预习 梳理教材 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 电子 电子 饱和 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 瞬间性 最小值 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 光子 hν hν 逸出功 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 方向 动量 粒子性 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 波动性 粒子性 波粒二象性 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 课堂探究 核心突破 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 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物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 谢谢观看 物理 选择性必修3 第四章　原子结构和波粒二象性 返回导航 返回导航 返回导航 学习目标 1.通过实验，了解光电效应现象及其实验规律。 2.了解爱因斯坦光电效应理论及其意义，能用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应现象。 3.了解康普顿效应及其意义。 4.能根据实验结论说明光的波粒二象性。 5.加深对光电效应规律的理解。 一、光电效应的实验规律 1.光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的 从表面逸出的现象。 2.光电子：光电效应中发射出来的 。 3.光电效应的实验规律。 (1)每种金属都有一个截止频率：当入射光的频率减少到某一数值νc时，光电流消失，νc称为截止频率。 (2)存在着 光电流：在光频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流就越大。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 (3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压UC称为遏止电压。 (4)光电效应具有 ：光电效应几乎是瞬间发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过10-9s。 4.逸出功：使电子脱离某种金属所做功的 。不同金属的逸出功不同。 二、爱因斯坦的光子说与光电效应方程 1.光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子被称为 。 2.爱因斯坦的光电效应方程。 (1)表达式： ＝Ek ＋W0或Ek＝ －W0。 (2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的 ，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。 三、康普顿效应 1.光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播 发生改变，这种现象叫作光的散射。 2.在研究石墨对X射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有 。因此康普顿效应也证明了光具有 。 3.光子的动量可以表示为p＝ 。 eq \f(h,λ) 四、光的波粒二象性 1.光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 。 2.光电效应康普顿效应说明光具有 。 3.光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 。 [自我诊断] 1.判断下列说法的正误 (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。( √ ) 答案：　(1) ×　(2) ×　(3) ×　(4) × (5) × (5) √ 2.某金属的逸出功为W0，则这种金属的截止频率νc＝　　　　，用波长为λ的光照射金属的表面，光电子的最大初动能Ek＝　　　　。（已知普朗克常量为h，光速为c） 答案： eq \f(W0,h)　h eq \f(c,λ)－W0 一、光电效应的实验规律经典解释中的疑难 1.光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截止频率才能发生光电效应，低于这个截止频率则不能发生光电效应。 (2)发生光电效应时，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)大于截止频率的光照射金属时，光电流（反映单位时间内发射出的光电子数的多少）与入射光强度成正比。 (4)光电效应的发生几乎是瞬时的，产生电流的时间不超过10-9 s。 2.光电效应实验相关概念的理解 (1)光电子：光电效应中发射出来的电子，其本质还是电子。 (2)饱和电流 金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和电流，在一定条件下，饱和电流与所加电压大小无关，只与入射光的强度有关．入射光越强，饱和电流越大。即：入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 (3)遏止电压　截止频率　逸出功 ①遏止电压：使光电流减小到零的反向电压．用符号Uc表示。 计算方法：－eUc＝0－EK 遏止电压与入射光的频率有关。入射光的频率不变，遏止电压不变，入射光的频率改变，遏止电压改变。这表明光电子的能量只与入射光的频率有关。 ②戳止频率：能使某种金属发生光电效应的入射光的最小频率叫作该种金属的截止频率（又叫极限频率）。不同的金属对应着不同的截止频率。 ③逸出功：电子从金属中挣脱出来，要克服金属表面层的一种力做功，电子脱离某种金属所需做功的最小值叫作这种金属的逸出功。不同金属的逸出功不同。 3.光电效应与经典电磁理论的矛盾 按光的电磁理论，应有： (1)不存在截止频率，任何频率的光都能产生光电效应。 (2)光越强，光电子的初动能越大，遏止电压与光的强弱有关。 (3)在光很弱时，放出电子的时间应远大于10-9 s。 显然这三条与光电效应的实验规律相矛盾。 　关于光电效应，下列说法正确的是(　　) A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 B.饱和光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光强度的增强而增强 C.金属的逸出功与入射光的频率成正比 D.用不可见光照射某金属，比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大 解析：选B　光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，A错误；饱和光电流的强度随入射光强度的增强而增强，B正确；逸出功与金属本身的特点有关，与外界因素无关，C错误；由于不可见光的频率有的比可见光大，有的比可见光小，由光电效应方程Ek＝hν－W0知产生光电子的最大初动能无法比较，D错误。 eq \a\vs4\al([核心素养·思维升华]) 关于光电效应的两点提醒 (1)发生光电效应时需满足，照射光的频率大于金属的极限频率，即ν＞νc。或光子的能量ε＞W0。 (2)光电子的最大初动能只与照射光的频率及金属逸出功有关，而与照射光的强弱无关，强度大不决定了逸出光电子的数目多少。　　 [针对训练] 1.利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则(　　) 解析：选A　因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，选项A正确；因不知阴极K的截止频率，所以用红光或红外线照射时，不能确定是否发生光电效应，选项B、C错误；即使UAK ＝0，电流表中也可能有电流通过，选项D错误。 A.用紫外线照射，电流表一定有电流通过 B.用红光照射，电流表一定无电流通过 C.用红外线照射，电流表一定无电流通过 D.用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端是，电流表中一定无电流通过 二、爱因斯坦的光电效应理论 [问题探究] 　如图是研究光电效应的电路图，请结合装置图及产生的现象回答下列问题： (1)给光电管两端加正向电压，用一定强度的光照射时，若增加电压，电流表示数不变，而光强增加时，保持所加电压不变，电流表示数会增大，这说明了什么？ (2)若加反向电压，当光强增大时，遏止电压不变，而入射光的频率增加时，遏止电压却增加，这一现象说明了什么？ 答案：(1)发生光电效应时，饱和电流的强度与光的强度有关。 (2)光电子的能量与入射光频率有关，与光的强度无关。 [知识深化] 1.对光电效应方程的理解 (1)Ek是光电子的最大初动能 就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0～Ek范围内的任何数值。 (2)光电效应方程实质上是能量守恒方程 ①能量为ε＝hν的光子被电子吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能。 ②如果克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为Ek，根据能量守恒定律可知：Ek＝hν－W0。 (3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件 若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，则有Ek＝hν－W0>0，即hν>W0，ν>＝ eq \f(W0,h)＝νc，而νc＝ eq \f(W0,h)恰好是光电效应的截止频率。 (4)Ek－ν图像 光电子最大初动能Ek随入射光频率ν的变化图像如图所示。横轴上的截距是截止频率或极限频率；纵轴上的截距是逸出功的负值；斜率为普朗克常量。 2.光子说对光电效应的解释 (1)饱和电流与光照强度的关系：同种频率的光，光照强度越大，包含的光子数越多，照射金属时产生的光电子越多，因而饱和电流越大。 (2)存在截止频率和遏止电压 由爱因斯坦光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光频率有关，与光强无关，所以遏止电压由入射光频率决定，与光强无关。 　（多选）用波长为λ和3λ的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为3∶1，普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示，那么下列说法正确的有(　　) A.该种金属的逸出功为 eq \f(hc,3λ) B.该种金属的逸出功为 eq \f(hc,4λ) C.波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应 D.波长超过3λ的光都不能使该金属发生光电效应 解析：选BC　根据光电效应方程可知 eq \f(1,2)mV eq \o\al(2,m1)＝ eq \f(hc,λ)－W逸出功 eq \f(1,2)mV eq \o\al(2,m2)＝ eq \f(hc,3λ)－W逸出功 其中vm1∶vm2＝3∶1 解得W逸出功＝ eq \f(hc,4λ)，选项A错误，B正确；因为波长为4λ的光恰能使该金属发生光电效应，则波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应，选项C正确，D错误。 　 （多选）在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的截止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是(　　) A.若νa>νb，则一定有Ua<Ub B.若νa>νb，则一定有Eka>Ekb C.若Ua＜Ub，则一定有Eka<Ekb D.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka>hνb－Ekb 解析：选BC　由爱因斯坦光电效应方程hν＝Ekm＋W0，由动能定理可得Ekm＝eU，故当νa＞νb时，Ua＞Ub，Eka＞Ekb，故A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故C正确；由光电效应方程可得：金属的逸出功W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故D错误。 eq \a\vs4\al([核心素养·思维升华]) 爱因斯坦光电效应方程的理解与应用要求 应用爱因斯坦光电效应方程分析求解问题时，要注意把握以下几点： (1)爱因斯坦认为，一个入射光子的能量只能被一个电子获得，这个电子能否从金属中逸出，取决于两个因素：一是电子获得了多少能量；二是金属对逸出电子的束缚导致电子逸出时消耗了多少能量。在光电效应中，从金属表面逸出的电子消耗能量最少，因而有最大初动能，且有Ek ＝hν－W0＝hν－hν0。 (2)如果已知遏止电压Uc，也可以应用eUc＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,m)＝Ek来确定光电子的最大初速度vm和最大初动能Ek。　　 三、康普顿效应和光子的动量 1.康普顿效应的解释 假定光子与电子发生弹性碰撞，按照爱因斯坦的光子说，一个光子不仅具有能量ε＝hν，而且还有动量。如图所示，这个光子与静止的电子发生弹性碰撞，光子把部分动量转移给了电子，动量由 eq \f(h,λ)减小为 eq \f(h,\a\vs4\al(λ′))，因此p减小，波长增大。 2.康普顿效应的意义 康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性。 　（多选）物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。关于康普顿效应，以下说法正确的是(　　) A.康普顿效应说明光子有动量 B.康普顿效应现象说明光具有波动性 C.康普顿效应现象说明光具有粒子性 D.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加 解析：选AC　康普顿效应说明光子具有动量，证明了光具有粒子性，B错误，A、C正确；光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，D错误。 eq \a\vs4\al([核心素养·思维升华]) (1)在光的散射中，光子不仅具有能量，也具有动量，光子在与其他微粒作用过程中遵守能量守恒定律和动量守恒定律。 (2)光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性。　　 [针对训练] 2.（多选）关于康普顿效应，下列说法中正确的是(　　) A.石墨对X射线散射时，部分射线的波长变长 B.康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中 C.康普顿效应证明了光的粒子性 D.康普顿效应进一步表明了光子具有动量 解析：选ACD　在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则光子动量减小，根据λ＝ eq \f(h,p)，知波长增大，故A项正确；康普顿效应不是仅出现在石墨对X射线的散射中，故B项错误；康普顿效应揭示了光具有粒子性，故C项正确；康普顿效应进一步表明了光子具有动量，故D项正确。 四、光的波粒二象性 1.光的波粒二象性的理解 实验基础 表现 说明 光的波 动性 干涉和 衍射 (1)光子在空间各点出现的可能性大小可用波动规律来描述 (2)足够能量的光（大量光子）在传播时，表现出波的性质 (3)波长长的光容易表现出波动性 (1)光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的 (2)光的波动性不同于宏观观念的波 续表 实验基础 表现 说明 光的粒 子性 光电效应、 康普顿 效应 (1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质 (2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性 (3)波长短的光，粒子性显著 (1)粒子的含义是“不连续”“一份一份”的 (2)光子不同于宏观观念的粒子 2.光的波粒二象性 (1)大量光子产生的效果显示出波动性，比如干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹，波动性体现了出来；个别光子产生的效果显示出粒子性，如果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点，粒子性得到充分体现；但是如果微弱的光在照射时间加长的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律。这些实验，为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据。 (2)光子和电子、质子等实物粒子一样具有能量和动量，个别光子产生的效果往往显示出粒子性，如光子与电子的作用是一份一份进行的，这些都体现了光的粒子性。 (3)对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著。 (4)光子的能量ε＝hν，动量p＝ eq \f(h,λ)，能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率ν是描述物质的波动性的典型物理量，它们通过普朗克常量h联系在一起，揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系，说明了光的波动性和粒子性组成一个有机的整体，相互间并不是独立存在的。 （多选）关于光的粒子性、波动性和波粒二象性，下列说法正确的是(　　) A.光子说的确立完全否定了波动说 B.光电效应说明光具有波动性 C.光的波动说和粒子说都有其正确性，但又都是不完善的，都有其不能解释的实验现象 D.光的波粒二象性才是对光的本性的正确认识 解析：选CD　光子说的确立，没有完全否定波动说，使人们对光的本性认识更完善，光既有波动性，又有粒子性，光具有波粒二象性，故A错误，D正确；光电效应说明光具有粒子性，故B错误；波动说和粒子说都有其正确性，但又都是不完善的，都有其不能解释的实验现象，故C正确。 [针对训练] 3.有关光的本性，下列说法正确的是(　　) A.光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的 B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C.大量光子只具有波动性，个别光子只具有粒子性 D.由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 解析：选D　光既具有波动性，又具有粒子性，但它又不同于宏观观念中的机械波和粒子。波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面、不同属性，我们无法用其中的一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。故正确答案为D。 五、光电效应中的图像问题 1.实验规律图像表述 实验条件 实验图像 实验结论 入射光的 强度和频 率不变 (1)当加速电压U达到一定值时，光电流达到饱和值Im； (2)当电压U减小到零，并开始反向时，光电流并未减为零，表明光电子有初动能，且最大初动能Ek＝eUc 续表 实验条件 实验图像 实验结论 入射光的 频率相 同、强度 不同 (1)Uc相同，说明频率相同的光所产生的光电子的最大初动能相同； (2)光的强度越大，饱和电流越大 入射光的 频率不同 频率越高，Uc越大 2.光电效应方程的两个线性图像 Uc­ν Ek­ν 图像 物理 意义 表示遏止电压Uc与入射光频率之间是线性关系 表示光电子的最大初动能随入射光的频率呈线性变化 续表 Uc­ν Ek­ν 图线 方程 Uc＝ eq \f(h,e)ν－ eq \f(W0,e) Ek＝hν－W0 截距 横截距表示截止频率νc，纵截距的绝对值表示 eq \f(W0,e) 横截距表示截止频率νc，纵截距的绝对值表示金属的逸出功W0 斜率 表示 eq \f(h,e) 表示h 　　 　在研究光电效应现象时，先后用两种不同色光照射同一光电管，所得的光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A.色光乙的频率小、光强大 B.色光乙的频率大、光强大 C.若色光乙的强度减为原来的一半，无论电压多大，色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电流小 D.若另一光电管所加的正向电压不变，色光甲能产生光电流，则色光乙一定能产生光电流 解析：选D　由题中图像可得用色光乙照射光电管时遏止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以色光乙的频率大，光子的能量大。由题中图像可知，色光甲的饱和光电流大于色光乙的饱和光电流，故色光甲的光强大于色光乙的光强，A、B错误；如果使色光乙的强度减半，则只是色光乙的饱和光电流减半，在特定的电压下，色光乙产生的光电流不一定比色光甲产生的光电流小，C错误；因色光乙的频率大于色光甲的，故另一个光电管加一定的正向电压，如果色光甲能使该光电管产生光电流，则色光乙一定能使该光电管产生光电流，D正确。 　（多选）如图是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图可知(　　) A.该金属的逸出功为E B.入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E C.该金属的极限频率等于ν0 D.入射光的频率为 eq \f(ν0,2)时，产生的光电子的最大初动能为 eq \f(E,2) 解析：选AC　根据Ek＝hν－W0，可知纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功W0，则W0＝E，故A正确；根据光电效应方程和图像可知hν0＝W0，入射光的频率为2ν0时，由于逸出功不变，光电子的最大初动能为Ek＝2hν0－W0＝E，故B错误；该金属的极限频率等于ν0，故C正确；入射光的频率为 eq \f(ν0,2)时，小于极限频率，不能发生光电效应，故D错误。 1.在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用紫外线灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图所示，下列说法正确的是(　　) A.验电器的指针带正电 B.若仅增大紫外线的频率，则锌板的逸出功增大 C.若仅增大紫外线灯照射的强度，则单位时间内产生的光电子数减少 D.若仅减小紫外线灯照射的强度，则可能不发生光电效应 解析：选A　锌板原来不带电，用紫外线灯照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在紫外线灯的照射下发生了光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器的指针也带正电，故A正确；金属的逸出功与金属本身的材料有关，与外界光的频率无关，故B错误；增大紫外线灯照射的强度，即单位时间内照在梓板上的光子数增多，所以单位时间内产生的光电子数增多，故C错误；能否发生光电效应与光照强度无关，取决于入射光的频率和金属截止频率之间的关系，故D错误。 2.A、B两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子的最大初动能分别为EA、EB，普朗克常量为h，则下列说法正确的是(　　) A.A、B两种光子的频率之比为1∶2 B.所产生光电子的最大初动能之比为2∶1 C.该金属的逸出功W0＝EA－2EB D.该金属的截止频率νc＝ eq \f(EA－EB,h) 解析：选C　由ε＝hν知，光子的能量与频率成正比，则A、B两种光子的频率之比为2∶1，故A错误；EA＝hνA－W0，EB＝hνB－W0，解得 eq \f(EA,EB)＝ eq \f(hνB－W0,hνB－W0)≠ eq \f(2,1)，W0＝EA－2EB，故B错误，C正确；该金属的截止频率νc＝ eq \f(W0,h)＝ eq \f(EA－2EB,h)，故D错误。 3.美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，用X光对静止的电子进行照射，照射后电子获得速度的同时，X光的运动方向也会发生相应的改变。X射线的散射示意图如图所示，下列说法中正确的是(　　) A.X光散射后与散射前相比，频率将会变小 B.X光散射后与散射前相比，波长将会变短 C.X光散射后与散射前相比，速度将会变小 D.散射实验为光的波动学说提供了有力证明 3.美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，用X光对静止的电子进行照射，照射后电子获得速度的同时，X光的运动方向也会发生相应的改变。X射线的散射示意图如图所示，下列说法中正确的是(　　) A.X光散射后与散射前相比，频率将会变小 B.X光散射后与散射前相比，波长将会变短 C.X光散射后与散射前相比，速度将会变小 D.散射实验为光的波动学说提供了有力证明 解析：选A　用X光照射石墨，出射的X光中除了有原波长的X光外，还有比原波长的X光波长要长的光，根据光子的波长λ＝ eq \f(c,ν)，光速c不变，可知频率ν变小，康普顿效应说明光不但具有能量而且具有动量，证明了光的粒子性，故A正确，B、C、D错误。 4.（多选）关于光的波粒二象性，下列理解正确的是(　　) A.高频光是粒子，低频光是波 B.大量的光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性 C.波粒二象性是光的属性，只是有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著 D.光在传播时是波，而与物质发生相互作用时转变成粒子 解析：选BC　波粒二象性是光所具有的性质，在不同的情况下有不同的表现：大量的光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性；光在传播过程中通常表现为波动性，在与物质发生相互作用时通常表现为粒子性，故选项B、C正确。 5.如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是(　　) A.a、b、c三种光的频率各不相同 B.b、c两种光的光强可能相同 C.若b光为绿光，a光可能是紫光 D.图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大 解析：选D　由光电效应方程及遏止电压与光的频率间的关系可得eUc＝Ek＝hν－W0，b、c两种光的遏止电压相同，故频率相同，a光的遏止电压较小，频率较低，A错误；光的频率不变时，最大光电流与光强成正比，对比乙图可知，b光较强，B错误；由以上分析可知，a光频率较低，若b光为绿光，a光不可能是紫光，C错误；图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，增大光电管两端电压，且为正向电压，电流表的数可能增大，但不会超过饱和光电流，D正确。 6.研究光电效应规律的实验装置如图所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生，由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动，光电流i由图中小量程电流表G测出，反向电压U由电压表V测出，且遏止电压为U0，如图所示光电效应实验规律的图像中，错误的是(　　) 解析：选B　当反向电压U和入射光的频率ν一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间内到达阳极A的光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，A项正确；由动能定理得－eU0＝0－Ek，因为Ek＝hν－W0，所以U0＝ eq \f(h,e)ν－ eq \f(W0,e)，由此可知遏止电压U0与频率ν是线性关系，不是正比例关系，B项错误；当光强与入射光频率一定时，单位时间内逸出的光电子数及其最大初动能是一定的，所形成的光电流强度会随反向电压的增大而减小，C项正确；根据光电效应的瞬时性规律可知，D项正确。 $