高中物理光电效应汇总.docx

高中物理光电效应汇总.docx

《高中物理光电效应汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理光电效应汇总.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中物理光电效应汇总

1．光电效应四点规律

（1）任何一种金属都有一个截止频率νc，入射光频率必须大于νc，才能产生光电效应，与入射光强度及照射时间无关．

（2）光电子最大初动能与入射光强度无关，只与入射光频率有关．

（3）当产生光电效应时，单位时间内从金属外表逸出电子数与入射光强度有关．

（4）光电效应几乎是瞬时，发生时间一般不超过10－9s.

2．掌握三个概念含义

（1）入射光频率决定着能否发生光电效应与光电子最大初动能．

（2）对于一定频率光，入射光强度决定着单位时间内发射光子数；

2．光电效应方程

（1）表达式：

hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.

（2）对光电效应方程理解：

能量为ε＝hν光子被电子所吸收，电子把这些能量一局部用来克制金属外表对它吸引，另一局部就是电子离开金属外表时动能．如果克制吸引力做功最少为W0，电子离开金属外表时最大初动能为Ek，那么根据能量守恒定律可知：

Ek＝hν－W0.

3．光电效应方程说明了产生光电效应条件．

假设有光电子逸出，那么光电子最大初动能必须大于零，即Ek＝hν－W0>0，亦即hν>W0，ν>

＝νc，而νc＝

恰好是光电效应截止频率．

Ek与入射光频率ν关系图线

1.极限频率：

图线与ν轴交点横坐标νc

2.逸出功：

图线与Ek轴交点纵坐标绝对值W0＝|－E|＝E

3.普朗克常量：

图线斜率k＝h

4.Ekν图线是一条倾斜直线，但不过原点，其与横轴、纵轴交点坐标值分别表示极限频率与金属逸出功。

2.颜色一样、强度不同光，光电流与电压关系

1遏止电压Uc：

图线与横轴交点

2饱与光电流Im：

电流最大值

3最大初动能：

Ekm＝eUc　

4由IU图线可以看出，光电流并不是随加速电压增大而一直增大。

3.颜色不同时，光电流与电压关系

Uc1、Uc2

Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2

4.在IU图线上可以得出结论：

同一频率光，即使强度不同，反向遏止电压也一样，不同频率光，反向遏止电压不同，且频率越高，反向遏止电压越大。

Uc与入射光频率ν关系图线

νc：

图线与横轴交点

Uc：

随入射光频率增大而增大

h：

等于图线斜率与电子电量乘积，即h＝ke。

（注：

此时两极之间接反向电压）

4.如下图，当电键K断开时，用光子能量为2.

5eV一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零

.合上电键，调节滑动变阻器，发现当电

压表读数小于0.60

读数大于或等于0.60V

时，电流表读数为零.由此可知阴极材料逸出功为

A.1.9eVB.0.6eV

.5eVD.3.1eV

1.在光电效应现象中，以下说法中正确是（）

A.入射光强度越大，光电子最大初动能越大

C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长〞，入射光波长必须小于此波长，才能产生光电效应

D.对于某种金属，只要入射光强度足够大，就会发生光电效应

2.当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，那么以下说

法正确是（）

A.增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大

B.增大绿光照射强度，电路中光电流增大

绿光

波长大光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流

电管阴极K时，电路中一定有光电流

4．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc．用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．假设分别用a光束与c光束照射该金属，那么可以断定〔　　〕．

A．a光束照射时，不能发生光电效应

B．c光束照射时，不能发生光电效应

C．a光束照射时，释放出光电子数目最多

D．c光束照射时，释放出光电子最大初动能最小

对光电效应解释正确是（）

A.金属内每个电子要吸收一个或一个以上光子，当它积

累能量足够大时，就能逸出金属

B.如果入射光子能量小于金属外表电子克制原子核引力而逸出时所需做最小功，便不能发生光电效应

C.发生光电效应时，入射光越强，光子能量就越大，光电子最大初动能就越大

D.由于不同金属逸出功是不同，因此使不同金属产生光电效应入射光最小频率也不同

4.某光电管阴极是用金属钾制成，它逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10－7m紫外线照射阴极.真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34J·s，求得钾极限频率与该光电管发射光电子最大初动能应分别（）

A.5.3×1014Hz,2.2JB.5.3×1014Hz,4.4×10－19J

C.3.3×1033Hz,2.2JD.3.3×1033Hz,4.4×10－19J

5、红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小是（）

A．红光B．橙光

C．黄光D．绿光

5铯截止频率为×1014Hz，钠截止频率是×1014Hz，锶截止频率是×1015Hz，铂截止频率是×1015Hz，当用波长为0.375μm光照射它们时，能发生光电效应是（　　）

A．铯与钠B．钠与锶

C．锶与铂D．铂与铯

12.（2006江苏高考，6）研究光电效应规律实验装置如图2-1-11所示，以频率为ν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.当电流计示数恰好为零时，电压表示数称为反向截止电压U0.在图2-1-12中表示光电效应实验规律图象中，错误是（）

10．如下图是光电效应中光电子最大初动能Ek与入射

光频率ν关系图象．从图中可知（）

A．Ek与ν成正比

B．入射光频率必须大于或等于极限频率νc时，才能产生光电效应

C．对同一种金属而言，Ek仅与ν有关

D．Ek与入射光强度成正比

3．实验得到金属钙光电子最大初动能Ekm与入射光频率ν关系如图214所示．下表中列出了几种金属截止频率与逸出功，参照下表可以确定是

金属

钨

钙

钠

截止频率ν0/1014Hz

逸出功W/eV

Ekmν图线也是一条直线，其斜率比图中直线斜率大

B．如用金属钠做实验得到Ekmν图线也是一条直线，其斜率比图中直线斜率大

C．如用金属钠做实验得到Ekmν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点坐标为（0，－Ek2），那么Ek2

D．如用金属钨做实验，当入射光频率ν<ν1时，不可能有光电子逸出

E．用金属钨、钙、钠做实验得到Ekmν图线都是一条直线，且这三条直线相互平行

19.用不同频率光分别照射钨与锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化Ekν图线．钨逸出功是3.28eV，锌逸出功为3.34eV，假设将二者图线画在同一个Ekν坐标系中，那么正确图是（　）

23.〔多项选择〕如下图是研究光电效应电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间电极UAK关系曲线（甲光、乙光、丙光），如下图．那么以下说法正确是（）

A．甲光对应光电子最大初动能小于丙光对应光电子最大初动能

B．甲光与乙光频率一样，且甲光光强比乙光强

C．丙光频率比甲、乙光大，所以光子能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出时间间隔明显小于甲、乙光相应时间间隔

D．用强度一样甲、丙光照射该光电管，那么单位时间内逸出光电子数相等

13、（）

3．用如图甲所示电路研究光电效应中光电流强度与照射光强弱、频率等物理量关系。

图中A、K两极间电压大小可调，电源正负极也可以对调。

分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间电压U，得到光电流I与电压U关系如图乙所示。

由图可知

A．单色光a与c频率一样，但a光强度更强些

B．单色光a与c频率一样，但a光强度更弱些

C．单色光b频率小于a频率

D．改变电源极性不可能有光电流产生

4．研究光电效应电路如图2所示．用频率一样、强度不同光分别照射密封真空管钠极板（阴极K），钠极板发射出光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．以下光电流I与A、K之间电压UAK关系图象中，正确是（　　）

13.（多项选择）一含有光电管电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到I﹣U图线，Uc1、Uc2表示截止电压，以下说法正确是〔　　〕

A．甲图中光电管得到电压为正向电压

B．a、b光波长相等

C．a、c光波长相等

D．a、c光光强相等

4.2021·济宁一模）图甲是光电效应实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K与阳极A上电压关系图像，以下说法正确是（　　）

A．由图线①、③可知在光颜色不变情况下，入射光越强，饱与电流越大

B．由图线①、②、③可知对某种确定金属来说，其遏止电压只由入射光频率决定

C．只要增大电压，光电流就会一直增大

D．遏止电压越大，说明从该金属中逸出光电子最大初动能越大

针对训练　利用光电管研究光电效应实验如图4所示，用频率为ν可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，那么（　　）

A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过

B．用红光照射，电流表一定无电流通过

C．用频率为ν可见光照射K，当滑动

变阻器滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过

D．用频率为ν可见光照射K，当滑动变阻器滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变

7．如图3所示是用光照射某种金属时逸出光电子最大初动能随入射光频率变化图线（直线与横轴交点坐标为，与纵轴交点坐标为0.5）．由图可知（　　）

A．该金属截止频率为×1014Hz

B．该金属截止频率为×1014Hz

C．该图线斜率表示普朗克常量倒数

D．该金属逸出功为0.5eV

10．在做光电效应实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子最大初动能Ek与入射光频率ν关系如下图．由实际图线可求出（　　）

A．该金属极限频率与极限波长

B．普朗克常量

C．该金属逸出功

D．单位时间内逸出光电子数

1.如下图，用某单色光照射光电管阴板K，会发生光电效应。

在阳极A与阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器滑片逐渐增大加在光电管上电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表电压值U称为反向遏止电压。

现分别用频率为ν1与ν2单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为U1与U2，设电子质量为m、电荷量为e，以下说法正确是（　　）

A．频率为ν1光照射时，光电子最大初速度为

B．频率为ν2光照射时，光电子最大初速度为

C．阴极K金属逸出功为W＝

D．阴极K金属极限频率是ν0＝

3．光电效应实验装置示意如图7所示．用频率为ν普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率ν强激光照射阴极K，那么发生了光电效应；此时，假设加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速电

场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量）（　　）

A．U＝

－

B．U＝

－

C．U＝2hν－WD．U＝

－

3．如图1所示，在研究光电效应实验中，发现用一定频率A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率B单色光照射光电管时不发生光电效应，那么（　　）

A．A光强度大于B光强度

B．B光频率大于A光频率

C．用A光照射光电管时流过电流表G电流方向是由a流向b

D．用A光照射光电管时流过电流表G电流方向是由b流向a

9．（多项选择）（2021·恩施模拟）用如图12111所示装置演示光电效应现象．当用某种频率光照射到光电管上时，电流表G读数为i.假设改用更高频率光照射，此时（　　）

A．将电池正极性反转，那么光电管中没有光电子产生

B．将开关S断开，那么有电流流过电流表G

C．将变阻器触点c向b移动，光电子到达阳极时速度可能变小

D．只要电源电动势足够大，将变阻器触点c向a端移动，电流表G读数必将变大

6.A、B两束不同频率光波均能使某金属发生光电效应，如果产生光电流最大值分别是IA与IB，且IA＜IB，那么下述关系正确是（　　）

A．照射光波长λA＜λB

B．照射光光子能量EA＜EB

C．单位时间里照射到金属板光子数NA＜NB

D．照射光频率νA＜νB