1、第一单元 光电效应 光子说第十四章 光电效应 原子与原子核知能要求与高考展望知能要求与高考展望1掌握光电效应及光子的概念,了解光电效应的应用2高考一般为低、中挡选择题课 前 自 修1光电效应(1)光电效应的定义:在光(包括不可见光)的照射下从物体_发射出电子的现象叫做光电效应发射出来的电子称为_(2)光电效应的规律每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须_或_极限频率才能产生光电效应表面光电子等于大于光电子的_与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大只要入射光频率高于金属的极限频率,照到金属表面时光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过109 s,与光的强度_当入射光的频率大于极限频率时,
2、光电流的强度与入射光的强度成_2光子(1)光子说:在普朗克提出的电磁波的能量是不连续的基础上,爱因斯坦提出了光子说,即空间传播着的光是_的,每一份叫做一个光子若光的频率为,一个光子的能量为E_.最大初动能无关正比一份一份h(2)光子说的重要意义:光子说能很好地解释光电效应光由大量的光子构成,光具有_性粒子重 难 突 破1对光电效应规律的解释对应规律对规律的产生的解释存在极限频率0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0,即极限频率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
3、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频率的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,动能立即增大,不需要能量积累的过程光较强时饱和光电流大光较强时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,因而饱和光电流较大2.光电效应方程的应用(1)爱因斯坦光电效应方程:hmvmax2W0.h:光子的能量W0: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mvmax2:光电子的最大初动能(2)用图象表示光电效应方程最大初动能Ek与入射光频率的关系图象如下图所示由图线可
4、以得到的物理量.极限频率:图线与轴交点的横坐标0.逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0E.普朗克常量:图线的斜率kh.题 型 探 究题型一对光电效应规律的理解【例1】关于光电效应,下列说法正确的是()A光电子的最大初动能随着入射光的强度的增大而增大B只要入射光照射时间足够长,就一定能产生光电效应C任何一种金属都有一个极限频率,低于这个频率的光不能产生光电效应D在光电效应中,光电流的强度随入射光的强度的增大而增大解析:只有入射光的频率大于金属的极限频率,才能发生光电效应现象在光电效应中,光电子形成的电流越大说明单位时间经过电路的电子数越多,由此看出光电流与光电子的动能无关,与其入射光的强度有
5、关,随入射光的强度的增大而增大答案:CD方法点窍:分析光电效应问题的关键是必须掌握光电效应的规律:只有入射光的频率高于金属的极限频率才能发生光电效应;光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率的增大而增大;光电效应是瞬间就完成的;光电流的强度与光的强度有关,随入射光的强度的增大而增大题型二光电效应方程的理解【例2】(2013广州市测试)用能量为5.0 eV的光子照射某金属表面,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()A1.5 eVB3.5 eVC5.0 eV D6.5 eV解析:爱因斯坦光电效应方程是EkhW0(其中,Ek为电子从金属表面逸出的最大初动能,h
6、为一个光子的能量,W0为逸出功)金属的逸出功W0hEk5.01.53.5(eV),选项B正确答案:B方法点窍:利用光电效应方程分析问题的关键:(1)首先从能量角度理解、掌握方程EkhW;(2)切记式中的Ek 是光电子的最大初动能,W是金属的逸出功.随 堂 训 练当光照射在某种金属表面时,金属表面有电子射出若该光的强度减弱到某一最低值时,下列会发生的现象是()A没有电子从金属表面射出B从金属表面射出的电子数减少C从金属表面射出的电子的最大初动能减小D从金属表面射出的电子数和最大初动能都减小错解:错选A、C.主要是不能真正理解光电效应的物理意义解析:由于该光没有换,即使光的强度减弱,都一直能发生光电效应,即电子能从金属表面射出而根据爱因斯坦光电方程EkmhW 可知,从金属表面射出的电子的最大初动能不变光的强度减弱,只会使射出的光电子数减小答案:B