高中物理-30波粒二象性课件-教科版选修35.ppt

1、本章(bn zhn)内容第一页，共41页。考点考点(ko din)1(ko din)1光电效应光电效应1.1.产生条件产生条件(tiojin)(tiojin)入射光的频率入射光的频率_金属的截止频率金属的截止频率.大于大于第二页，共41页。2.2.光电效应规律光电效应规律(1)(1)每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须_这个这个截止频率才能产生截止频率才能产生(chnshng)(chnshng)光电效应光电效应.(2)(2)当入射光的频率高于截止频率当入射光的频率高于截止频率,光电流出现时光电流出现时,光电流的大小光电流的大小由由_决定决定,_,

2、_越大越大,光电流越大光电流越大.(3)(3)光电子的最大初动能与入射光的频率成光电子的最大初动能与入射光的频率成_关系关系.(4)(4)光电效应的发生光电效应的发生_的的,一般不超过一般不超过10-9 s.10-9 s.大于大于光强光强光强光强线性线性几乎几乎(jh)(jh)是瞬时是瞬时第三页，共41页。1.1.对光电效应现象的三点对光电效应现象的三点(sn din)(sn din)说明说明(1)(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象光电效应的实质是光现象转化为电现象.(2)(2)光电效应中的照射光包括可见光和不可见光光电效应中的照射光包括可见光和不可见光.(3)(3)照射光的频率决定着是

3、否发生光电效应及光电子的最大初动照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大初动能能.2.2.对光电子的理解对光电子的理解光电子是金属表面受光照射逸出的电子，光电子也是电子，与光电子是金属表面受光照射逸出的电子，光电子也是电子，与光子不同，光子的本质是光光子不同，光子的本质是光.第四页，共41页。1.1.基本基本(jbn)(jbn)物理量物理量(1)(1)光子的能量光子的能量=_,=_,其中其中h=6.63h=6.6310-34 Js(10-34 Js(称为普朗克常称为普朗克常量量).).(2)(2)逸出功逸出功A:A:使电子脱离某种金属所做功的使电子脱离某种金属所做功的_._.(3)(3

4、)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的_吸收光吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值.hvhv最小值最小值电子电子(dinz)(dinz)考点考点2 2光电效应光电效应(un din xio yng)(un din xio yng)方程方程第五页，共41页。2.2.光电效应光电效应(un din xio yng)(un din xio yng)方程方程光电子的初动能光电子的初动能 与入射光光子的能量与入射光光子的能量hvhv和逸出功和逸出功A A之间的之间的关系：关系：h=_h=_21mv2

5、21mvA2第六页，共41页。1.1.对光电效应规律对光电效应规律(gul)(gul)的解释的解释对应规律对应规律对规律的产生的解释对规律的产生的解释存在存在(cnzi)(cnzi)截止截止频率频率v0v0电子从金属表面逸出，首先电子从金属表面逸出，首先(shuxin)(shuxin)必须克服必须克服金属原子核的引力做功金属原子核的引力做功A A，要使入射光子的能量不，要使入射光子的能量不小于小于A A，对应的频率，对应的频率 即截止频率即截止频率光电子的最大初动能随光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无增大，与入射光强度无关关电子吸收光子能量后，一部

6、分克服阻碍作用做功，电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属剩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，对于确定的表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，金属，A A是一定的，故光电子的最大初动能只随入射是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大光的频率增大而增大0A,h 第七页，共41页。对应规律对应规律对规律的产生的解释对规律的产生的解释效应效应(xioyng)(xioyng)具有具有瞬时性瞬时性光照射金属时，电子光照射金属时，电子(dinz)(dinz)吸收一个光吸收一个光子的能量后

7、，动能立即增大，不需要能量子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程积累的过程光较强时光较强时饱和电流大饱和电流大 光较强时，包含的光子数较多，照射金属光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生时产生(chnshng)(chnshng)的光电子较多，因而饱的光电子较多，因而饱和电流较大和电流较大第八页，共41页。2.2.用图像表示光电效应方程用图像表示光电效应方程(1)(1)最大初动能最大初动能(dngnng)(dngnng)与入射光频率与入射光频率v v的关的关系图线如图系图线如图.(2)(2)由图线可以得到的物理量由图线可以得到的物理量截止频率：图线与截止频率：图线与v v轴交点的横坐

8、标轴交点的横坐标v0.v0.逸出功：图线与纵轴交点的纵坐标的值逸出功：图线与纵轴交点的纵坐标的值A=|-E|=E.A=|-E|=E.普朗克常量：图线的斜率普朗克常量：图线的斜率k=h.k=h.2m1mv2第九页，共41页。考点考点(ko din)3 (ko din)3 光的波粒二象性光的波粒二象性1.1.光电效应说明光具有光电效应说明光具有_性，同时光还具有性，同时光还具有_性，即光性，即光具有波粒二象性具有波粒二象性.2.2.大量光子大量光子(gungz)(gungz)运动的规律表现出光的运动的规律表现出光的_性，单个光子性，单个光子(gungz)(gungz)的运动表的运动表现出光的现出光

9、的_性性.3.3.光的波长越长，光的波长越长，_越明显，越容易看到光的干涉和衍射越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高，现象；光的频率越高，_越明显，穿透本领越强越明显，穿透本领越强.粒子粒子(lz)(lz)波动波动波动波动粒子粒子波动性波动性粒子性粒子性第十页，共41页。对光的波粒二象性的进一步说明对光的波粒二象性的进一步说明光既有波动性光既有波动性,又有粒子性，两者不是孤立的又有粒子性，两者不是孤立的,而是有机的统一而是有机的统一体体,其表现规律为其表现规律为:(1)(1)从数量上看：个别光子的作用效果从数量上看：个别光子的作用效果(xiogu)(xiogu)往往表现为粒子性往

10、往表现为粒子性;大量大量光子的作用效果光子的作用效果(xiogu)(xiogu)往往表现为波动性往往表现为波动性.(2)(2)从频率上看：频率越低波动性越显著从频率上看：频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉越容易看到光的干涉和衍射现象和衍射现象;频率越高粒子性越显著频率越高粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和越不容易看到光的干涉和衍射现象衍射现象,贯穿本领越强贯穿本领越强.第十一页，共41页。(3)(3)从传播与作用上看：光在传播过程中往往从传播与作用上看：光在传播过程中往往(wngwng)(wngwng)表现出波动性表现出波动性;在在与物质发生作用时往往与物质发生作用时往往(wngwng

11、)(wngwng)表现为粒子性表现为粒子性.(4)(4)波动性与粒子性的统一：由光子的能量波动性与粒子性的统一：由光子的能量E=hv,E=hv,光子的动量光子的动量 表达式也可以看出表达式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量量频率频率v v和波长和波长.(5)(5)理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不可把光当成宏观概念中的粒子可把光当成宏观概念中的粒子.hp 第十二页，共41页

12、。光电效应规律的理解光电效应规律的理解【例证【例证1 1】(2011(2011上海高考上海高考)用一束紫外线照射某金属时不能产用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能生光电效应，可能(knng)(knng)使该金属产生光电效应的措施是使该金属产生光电效应的措施是()()A.A.改用频率更小的紫外线照射改用频率更小的紫外线照射B.B.改用改用X X射线照射射线照射C.C.改用强度更大的原紫外线照射改用强度更大的原紫外线照射D.D.延长原紫外线的照射时间延长原紫外线的照射时间第十三页，共41页。【解题指南】解答本题时应理解能否使某金属产生光电效应只【解题指南】解答本题时应理解能否使某金属产生

13、光电效应只由光的频率决定由光的频率决定.【自主解答】选【自主解答】选B.B.每一种金属对应一个截止频率，低于截止频率的光，每一种金属对应一个截止频率，低于截止频率的光，无论照射时间无论照射时间(shjin)(shjin)有多长，光的强度有多大，都不能使金属产有多长，光的强度有多大，都不能使金属产生光电效应，只要照射光的频率大于截止频率，就能产生光电效应生光电效应，只要照射光的频率大于截止频率，就能产生光电效应.因为因为X X射线的频率高于紫外线的频率，所以改用射线的频率高于紫外线的频率，所以改用X X射线照射可能发生光射线照射可能发生光电效应，电效应，B B选项正确选项正确.第十四页，共41页

14、。【总结提升】解答关键在于理解光电效应的规律【总结提升】解答关键在于理解光电效应的规律(gul)(gul)，掌握光电效，掌握光电效应发生的条件应发生的条件.对易错选项及错误原因具体分析如下：对易错选项及错误原因具体分析如下：易错角度易错角度 错误原因错误原因 易错选易错选C C 误认为只要光的强度足够大就能发生光电效应误认为只要光的强度足够大就能发生光电效应.能否发生光电效应取决于入射光的频率，应该能否发生光电效应取决于入射光的频率，应该是只有入射光的频率大于极限频率时才能发生是只有入射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应光电效应.易错选易错选D D 误认为只要光的照射时间足够长就能发生光电

15、误认为只要光的照射时间足够长就能发生光电效应效应.而实际上是入射光的频率小于极限频率而实际上是入射光的频率小于极限频率时照射多长时间也不会发生光电效应时照射多长时间也不会发生光电效应.第十五页，共41页。逸出功与最大初动能的计算逸出功与最大初动能的计算(j sun)(j sun)【例证【例证2 2】(8(8分分)如图所示，当电键如图所示，当电键S S断开时，断开时，用光子能量为用光子能量为2.5 eV2.5 eV的一束光照射阴极的一束光照射阴极P P，发，发现电流表读数不为零现电流表读数不为零.合上电键，调节滑动变合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于阻器，发现当电压表读数小于0.60

16、 V 0.60 V 时，电时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V0.60 V时，电流时，电流表读数为零表读数为零.(1)(1)求此时光电子的最大初动能的大小求此时光电子的最大初动能的大小.(2)(2)求该阴极材料的逸出功求该阴极材料的逸出功.第十六页，共41页。【解题【解题(ji t)(ji t)指南】指南】反向遏止电压反向遏止电压(diny)(diny)，使电，使电子减速为零子减速为零光电子的最大光电子的最大初动能初动能(dngnng)(dngnng)逸出功逸出功动能动能定理定理光电效应光电效应 方程方程第十七页，共41页。【规范解

17、答】设用光子能量为【规范解答】设用光子能量为2.5 eV2.5 eV的光照射时，光电子的最大的光照射时，光电子的最大初动能初动能(dngnng)(dngnng)为为EkEk，阴极材料逸出功为，阴极材料逸出功为A,A,当反向电压达到当反向电压达到U=0.60 VU=0.60 V以以后，具有最大初动能后，具有最大初动能(dngnng)(dngnng)的光电子达不到阳极，因此的光电子达不到阳极，因此eU=(3eU=(3分分)由光电效应方程得：由光电效应方程得：(3(3分分)由以上两式得：由以上两式得：(2(2分分)答案：（答案：（1 1）0.6 eV (2)1.9 eV0.6 eV (2)1.9 e

18、V21mv221mvhA2 21mv0.6 eV,A1.9 eV2第十八页，共41页。【总结提升】应用光电效应方程时的注意事项【总结提升】应用光电效应方程时的注意事项(1)(1)每种金属每种金属(jnsh)(jnsh)都有一个截止频率，光频率大于这个截止频率才能都有一个截止频率，光频率大于这个截止频率才能发生光电效应发生光电效应.(2)(2)截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和金属和金属(jnsh)(jnsh)的逸出功，即的逸出功，即 (3)(3)应用光电效应方程应用光电效应方程 =hv-A=hv-A时，注意能量单位电子伏和

19、焦时，注意能量单位电子伏和焦耳的换算耳的换算(1 eV=1.6(1 eV=1.610-19 J).10-19 J).00chvhA.21mv2第十九页，共41页。1.(20111.(2011广东高考广东高考)光电效应实验中，下列表述正确的是光电效应实验中，下列表述正确的是()()A.A.光照时间越长光电流越大光照时间越长光电流越大B.B.入射光足够强就可以有光电流入射光足够强就可以有光电流C.C.遏止电压与入射光的频率遏止电压与入射光的频率(pnl)(pnl)有关有关D.D.入射光频率入射光频率(pnl)(pnl)大于极限频率大于极限频率(pnl)(pnl)才能产生光电子才能产生光电子第二十页

20、，共41页。【解析】选【解析】选C C、D.D.要产生光电效应入射光的频率必须大于最小频要产生光电效应入射光的频率必须大于最小频率，即极限频率，当入射光的频率小于极限频率时，不管光的率，即极限频率，当入射光的频率小于极限频率时，不管光的强度多大都不会产生光电效应，与光照时间无关，故强度多大都不会产生光电效应，与光照时间无关，故D D正确正确(zhngqu)(zhngqu)，A A、B B错误；对同一种金属，入射光的频率越大，光电子的最大错误；对同一种金属，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，需要的遏止电压越大，初动能越大，需要的遏止电压越大，C C正确正确(zhngqu).(zhngqu

21、).第二十一页，共41页。2.2.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到三在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条条(sn tio)(sn tio)光电流与电压之间的关系曲线光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光甲光、乙光、丙光)，如图，如图所示所示.则可判断出则可判断出()()第二十二页，共41页。A.A.甲光的频率大于乙光的频率甲光的频率大于乙光的频率B.B.乙光的波长乙光的波长(bchng)(bchng)大于丙光的波长大于丙光的波长(bchng)(bchng)C.C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D

22、.D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能第二十三页，共41页。【解析】选【解析】选B.B.由图像知甲光、乙光对应的遏止电压由图像知甲光、乙光对应的遏止电压Uc2Uc2相等，且相等，且小于丙光对应的遏止电压小于丙光对应的遏止电压Uc1Uc1，所以甲光和乙光对应的光电子最，所以甲光和乙光对应的光电子最大初动能相等且小于丙光的光电子最大初动能，故大初动能相等且小于丙光的光电子最大初动能，故D D项错误；根项错误；根据爱因斯坦光电效应方程据爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-W0Ek=hv-W0知甲光和乙光的频率相等，知甲光和乙光的频率

23、相等，且小于丙光的频率，故且小于丙光的频率，故A A错误、错误、B B正确；而截止频率是由金属正确；而截止频率是由金属(jnsh)(jnsh)决决定的，与入射光无关，故定的，与入射光无关，故C C错误错误.第二十四页，共41页。3.3.用波长为用波长为2.02.010-7 m10-7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是电子中最大的动能是4.74.710-19 J.10-19 J.由此可知，钨的截止频率是由此可知，钨的截止频率是(普朗克常量普朗克常量h=6.63h=6.6310-34 Js),10-34 Js),光速光速c=3.0c=3.01

24、08 m/s,108 m/s,结果结果取两位有效数字取两位有效数字)()()A.5.5A.5.51014 Hz B.7.91014 Hz B.7.91014 Hz1014 HzC.9.8C.9.81014 Hz D.1.21014 Hz D.1.21015 Hz1015 Hz【解析】选【解析】选B.B.根据光电效应方程根据光电效应方程 在恰好在恰好(qiho)(qiho)发生光发生光电效应时最大初动能为电效应时最大初动能为0 0，有，有h0=Ah0=A，且，且c=,c=,化简得化简得0=0=故故B B正确正确.2m1mvhA,2 22mm14c11hmvmvc227.9 10 Hzhh，第二十

25、五页，共41页。4.(20114.(2011上海高考上海高考)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现间的增加，在屏上先后出现(chxin)(chxin)如图如图(a)(a)、(b)(b)、(c)(c)所示的图像，所示的图像，则则 ()()第二十六页，共41页。A.A.图像图像(a)(a)表明光具有粒子性表明光具有粒子性B.B.图像图像(c)(c)表明光具有波动性表明光具有波动性C.C.用紫外光观察不到类似的图像用紫外光观察不到类似的图像D.D.实验表明光是一种实验表明光是一种(y zhn)(y zhn)概率波概率波【解析】选【解析】

26、选A A、B B、D.D.少数光子的行为表现出光的粒子性，少数光子的行为表现出光的粒子性，A A正确；正确；大量光子的行为表现出光的波动性，大量光子的行为表现出光的波动性，B B正确；出现亮条纹的地方是正确；出现亮条纹的地方是光子到达概率大的地方，出现暗条纹的地方是光子到达概率小的光子到达概率大的地方，出现暗条纹的地方是光子到达概率小的地方，光是概率波，地方，光是概率波，D D正确；紫外光虽然不是可见光，但也能够产正确；紫外光虽然不是可见光，但也能够产生光的干涉现象生光的干涉现象.C.C错误错误.第二十七页，共41页。5.(20115.(2011新课标全国卷新课标全国卷)在光电效应实验中，某金

27、属的截止频率在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为相应的波长为0,0,该金属的逸出功为该金属的逸出功为_._.若用波长为若用波长为(0)0)的单色光做实验，则其遏止电压为的单色光做实验，则其遏止电压为_._.已知电子的电荷量、真空中的光速已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为和普朗克常量分别为e e、c c和和h.h.【解题指南】解答本题时可按以下思路【解题指南】解答本题时可按以下思路(sl)(sl)分析：分析：先由爱因斯坦光电效应方程计算出逸出功，再由遏止电压与光电先由爱因斯坦光电效应方程计算出逸出功，再由遏止电压与光电子最大初动能的关系及光电效应方程，可求出遏止电压子最大

28、初动能的关系及光电效应方程，可求出遏止电压.第二十八页，共41页。【解析【解析(ji x)(ji x)】由】由A=hv0=A=hv0=又又eU=Ek,eU=Ek,且且Ek=hv-A,Ek=hv-A,所以所以答案：答案：0ch,000hc()hc 11U().ee 0ch00hc()e cv,第二十九页，共41页。6.(1)6.(1)研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板分别照射密封真空管的钠极板(阴极阴极K),K),钠极板发射出的光电子被钠极板发射出的光电子被阳极阳极A A吸收，在电路中形成光电流吸收，

29、在电路中形成光电流.下列光电流下列光电流I I与与A A、K K之间的电压之间的电压UAKUAK的关系图像的关系图像(t xin)(t xin)中，正确的是中，正确的是_._.第三十页，共41页。(2)(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是(jish)(jish)光光电子电子.光电子从金属表面逸出的过程中，其能量的大小光电子从金属表面逸出的过程中，其能量的大小_(_(选选填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)，原因是，原因是_._.第三十一页，共41页。【解析】（【解析】（1 1）选）选C.C.由爱因斯坦光电效应

30、方程由爱因斯坦光电效应方程 和和动能定理动能定理 可得可得 遏止电压遏止电压UcUc与入射光与入射光的频率有关，与光强无关的频率有关，与光强无关.由发生光电效应的规律可知，光电流由发生光电效应的规律可知，光电流与光的强度有关，光越强，光电流越强，所以选项与光的强度有关，光越强，光电流越强，所以选项C C正确正确.（2 2）钠金属中的电子）钠金属中的电子(dinz)(dinz)吸收光子的能量，从金属表面逸出，由于吸收光子的能量，从金属表面逸出，由于光电子光电子(dinz)(dinz)在从金属表面逸出过程中，要受到金属表面层中力的阻在从金属表面逸出过程中，要受到金属表面层中力的阻碍碍作用（或需要克

31、服逸出功），所以在光电子作用（或需要克服逸出功），所以在光电子(dinz)(dinz)从金属表面逸出的从金属表面逸出的过过程中，其能量减小程中，其能量减小.答案：（答案：（1 1）C (2)C (2)减小减小 光电子光电子(dinz)(dinz)从金属表面逸出过程中要受到从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）21mvhA2 2c1eU0mv2chAU,ee第三十二页，共41页。【总结提升】光电效应问题的分析技巧【总结提升】光电效应问题的分析技巧（1 1）光电效应实验规律）光电效应实验规律(gul)(gul)可理解记忆：

32、可理解记忆：“放不放（光电子），看光放不放（光电子），看光限（入射光最低频率）；放多少（光电子），看光强；（光电子的）最大限（入射光最低频率）；放多少（光电子），看光强；（光电子的）最大初动能（大小），看（入射光的）频率；要放瞬时放初动能（大小），看（入射光的）频率；要放瞬时放”.第三十三页，共41页。（2 2）要求掌握爱因斯坦光电效应）要求掌握爱因斯坦光电效应(un din xio yng)(un din xio yng)方程方程.作为作为能量守恒的一种能量守恒的一种表达式可以定性理解方程的意义：表达式可以定性理解方程的意义：即入射光子即入射光子的能量一部分相当于转换在金属的逸出功上，剩余部

33、分转化的能量一部分相当于转换在金属的逸出功上，剩余部分转化为光电子的动能为光电子的动能.对某种金属来说对某种金属来说A A为定值，因而光子频率为定值，因而光子频率决定了能否发生光电效应决定了能否发生光电效应(un din xio yng)(un din xio yng)及光电子的初动能及光电子的初动能大小大小.每个光子的每个光子的一份能量一份能量hh与一个光电子的动能与一个光电子的动能 对应对应.21mvhA2，21mv2第三十四页，共41页。（3 3）要特别注意两种错误认识）要特别注意两种错误认识.误区一：有的同学认为频率高，光子能量大，光就强，产生的光电流误区一：有的同学认为频率高，光子能

34、量大，光就强，产生的光电流也强也强.误区二：有的同学认为光电子误区二：有的同学认为光电子(dinz)(dinz)的动能大，电子的动能大，电子(dinz)(dinz)跑得跑得快，光电流就强快，光电流就强.思维突破：我们所研究的光电流是所有光电子思维突破：我们所研究的光电流是所有光电子(dinz)(dinz)都参与了导电，都参与了导电，而由爱因斯坦光电效应方程可知光电子而由爱因斯坦光电效应方程可知光电子(dinz)(dinz)和光子一对一产生，和光子一对一产生，有一个光电子有一个光电子(dinz)(dinz)就对应着一个光子，光电流关键取决于单位时就对应着一个光子，光电流关键取决于单位时间来了多少

35、个光子，即光强间来了多少个光子，即光强.而光电子而光电子(dinz)(dinz)的最大初动能与频率有的最大初动能与频率有关关.第三十五页，共41页。7.7.太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应,将太阳辐射能将太阳辐射能直接转换成电能直接转换成电能.如图所示是测定光电流的电路简图如图所示是测定光电流的电路简图,光电管加正光电管加正向电压向电压.(1)(1)说出电源和电流表的正、负极说出电源和电流表的正、负极(fj).(fj).(2)(2)入射光应照射在入射光应照射在_极上极上.(3)(3)若电流表读数是若电流表读数是10 A,10 A,则每秒钟从光

36、电管阴极发射出的光电子至少是则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是_个个.第三十六页，共41页。【解析】【解析】(1)(1)电源左边为正极，右边为负极，电流表是上边正极下电源左边为正极，右边为负极，电流表是上边正极下边负极边负极.(2)(2)入射光应照射到阴极板上，即题图中的入射光应照射到阴极板上，即题图中的B B极极.(3)q=It=10(3)q=It=1010-610-61 C=10-5 C1 C=10-5 C而而 所以每秒发射出所以每秒发射出6.256.2510131013个光电子个光电子.答案答案(d n)(d n)：(1)(1)电源左边为正极电源左边为正极,右边为负极右边为负极 电

37、流表是上边正极下电流表是上边正极下边边负极负极 (2)B (3)6.25(2)B (3)6.2510131013qn,e第三十七页，共41页。8.8.用不同频率用不同频率(pnl)(pnl)的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压压UcUc与入射光频率与入射光频率(pnl)v,(pnl)v,得到得到Uc-vUc-v图像如图，根据图像求出该金属的图像如图，根据图像求出该金属的截止频率截止频率(pnl)vc=_Hz(pnl)vc=_Hz，普朗克常量，普朗克常量h=_Js.(h=_Js.(已知电子电已知电子电量量e=1.6e=1.610-19C)10

38、-19C)第三十八页，共41页。【解析】光电子的最大初动能【解析】光电子的最大初动能(dngnng)Ek(dngnng)Ek与遏止电压与遏止电压UcUc的关系为的关系为Ek=eUcEk=eUc爱因斯坦光电效应方程为爱因斯坦光电效应方程为Ek=h-AEk=h-A两式联立得两式联立得与遏止电压与遏止电压Uc=0Uc=0对应的频率为截止频率，从图中可知截止频率为对应的频率为截止频率，从图中可知截止频率为5.05.01014 Hz1014 Hz直线的斜率直线的斜率=4.0=4.010-15 Vs10-15 Vs已知已知e=1.6e=1.610-19C10-19C可知可知h=6.4h=6.410-34

39、Js10-34 Js答案：答案：5.05.01014 6.41014 6.410-3410-34chAUee14cUh2.010 V se(105.0)第三十九页，共41页。9.9.某种金属的逸出功是某种金属的逸出功是3 eV,3 eV,用波长为用波长为500 nm500 nm的绿光照射该金属的绿光照射该金属能否发生能否发生(fshng)(fshng)光电效应？用波长为光电效应？用波长为400 nm400 nm的紫光照射能否发生的紫光照射能否发生(fshng)(fshng)光电效光电效应？光电子的最大初动能是多少？应？光电子的最大初动能是多少？【解析】金属逸出功【解析】金属逸出功A=hv0(v

40、0A=hv0(v0为极限频率为极限频率)，由由c=vc=v得得 绿光频率绿光频率紫光频率紫光频率1914034A3 1.6 10Hz7.24 10 Hz,h6.63 10 c,8149 c3 10Hz6 10 Hz500 10绿绿8149c3 10 Hz7.5 10 Hz400 10紫紫第四十页，共41页。v v绿绿v0,v0,所以绿光照射不能发生所以绿光照射不能发生(fshng)(fshng)光电效应；光电效应；v v紫紫v0,v0,所以紫光照射能够发生所以紫光照射能够发生(fshng)(fshng)光电效应光电效应.Ek=hvEk=hv紫紫-A=6.63-A=6.6310-3410-347.57.51014 J-31014 J-31.61.610-19 J0.1710-19 J0.1710-19 J0.11 eV.10-19 J0.11 eV.紫光照射产生的光电子的最大初动能为紫光照射产生的光电子的最大初动能为0.11 eV.0.11 eV.答案：见解析答案：见解析第四十一页，共41页。