高二物理课件 17.1 能量量子化 17.2 光的粒子性 （人教版选修3-5）

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如图所示，真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量都相同的圆形白纸片.当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始转动情况(俯视)的下列说法中正确的是()A.顺时针方向转动B.逆时针方向转动C.都有可能D.不会转动\n【解析】选B.白纸片反射光子，光子的动量变化大，由动量定理知，光子对白纸片的冲击力大，故B正确.\n6.(2011·扬州高二检测)如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出时的最大初动能增大，应采取的措施是()\nA.改用红光照射B.改用紫光照射C.增大绿光的强度D.增大加在光电管上的正向电压【解析】选B.发生光电效应时,光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大，与照射光强度、光电管的电压无关，红光的频率比绿光的频率小，不一定能发生光电效应，即使发生光电效应，光电子的最大初动能也较小，而紫光的频率大于绿光的频率.故选项B正确.\n7.用波长为λ1和λ2的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面.单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象.设两种金属的逸出功分别为WC和WD，则下列选项正确的是()A.λ１＞λ2,WC＞WDB.λ1>λ2,WC＜WDC.λ1＜λ2,WC＞WDD.λ1＜λ2,WC＜WD\n【解析】选D.由题意知，A光光子的能量大于B光光子，根据得λ1＜λ2；又因为单色光B只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象，所以WC＜WD,故正确选项是D.\n8.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为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由图中电流计G测出.反向电压U由电压表V测出，且遏止电压为U0.在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是()\n\n【解析】选B.当反向电压U和入射光频率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，所以选项A正确.由动能定理得-eU0=0-Ek，又因Ek=hν-W0，所以可知遏止电压U0与频率ν是线性关系，但不是正比例关系，故选项B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，选项C正确.根据光电效应的瞬时性规律，可知选项D正确.\n【方法技巧】利用光电效应规律解题的技巧应用光电效应规律解题应当明确：1.光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态).因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比.\n2.明确两个决定关系(1)逸出功W0一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能.(2)入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数.\n二、非选择题9.（2011·新课标全国卷）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______.若用波长为λ（λ<λ0）的单色光做实验，则其遏止电压为_____.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.\n【解析】由W=hν0=又eU=Ek，且Ek=hν-W，ν=所以答案：\n10.如图所示，阴极K用极限波长是λ0=0.66μm的金属铯制成，用波长λ=0.50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压.当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表G的示数为0.64μA.求：\n(1)每秒钟内阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能；(2)若把入射到阴极的绿光的光强增大到原来的二倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子到达A极的最大动能；(3)G中电流为零的条件即遏止电压UAK.\n【解析】题目中的光电流达到饱和是指光电流达到最大值.因为光电流未达到最大值之前，其值大小不仅与入射光强度有关，还跟光电管两极的电压有关，只有在光电流达到最大以后才和入射光的强度成正比.(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，所以阴极每秒钟发射的光电子的个数：根据光电效应方程：Ek=hν-W,代入可求得Ek=9.6×10-20J.\n(2)若入射光的频率不变，光的强度加倍，则阴极每秒发射的光电子数也加倍，即n′=2n=8.0×1012个.根据Ek=hν-W可知，光电子的最大初动能不变,由于A、K之间电势差是2.5V，所以电子到达A极时的最大动能为：Ek′=Ek+eU=4.96×10-19J(3)光电子的最大初动能Ek=9.6×10-20J=0.6eV.若使G中电流为零，光电子到达A极时克服电场力做功至少为W=eU=Ek，解得U=0.6V,即UAK=-0.6V.\n答案：(1)4.0×1012个9.6×10-20J(2)8.0×1012个4.96×10-19J(3)UAK=-0.6V\nThankyou!\n励志名言形成天才的决定因素应该是勤奋\n安全小贴上课间活动注意安全