1、光电效应规律的应用 扬州市第一中学 光电效应的规律 1.1.光电效应的条件光电效应的条件 2.2.光电效应触发时间光电效应触发时间 3.3.最大初动能和光的频率的关系最大初动能和光的频率的关系 （光电效应方程）（光电效应方程）4.4.光电流的大小与入射光的光强有关光电流的大小与入射光的光强有关 光电效应方程Whmv221图像：图像：分析：分析：kE 与与 成线性关系；成线性关系；2.2.横截距：横截距：,0212mvhWWh0，3.3.纵截距：纵截距：0vWmv2214.4.斜率：斜率：普朗克常量普朗克常量h hWmvh2211.1.图像特点：图像特点：光电流I随光电管两极间电压U的变化问题：
2、问题：如果光的频率如果光的频率不变，不变，换光强更强的光照射，图像换光强更强的光照射，图像如何？如何？分析：分析：电压一定时，光的电压一定时，光的强度越大，相同时间内逸强度越大，相同时间内逸出的光电子数越多，光电出的光电子数越多，光电流越大。流越大。光电流I随光电管两极间电压U的变化kmEeU 0eWhU0WhEkm0U相同，相同，也相同。也相同。U0相同相同频率，频率，不同不同强度强度光电流I随光电管两极间电压U的变化kmEeU 0eWhU0WhEkm0U越大，越大，也越大也越大。不同不同频率，频率，不同不同强度强度U1 U2紫光紫光红光红光遏止电压U0与光的频率的关系eWhU000U0hW
3、分析：分析：0U 与与 成线性关系；成线性关系；2.2.横截距：横截距：3.3.斜率：斜率：eh1.1.图像特点：图像特点：例题例题1 1(多选多选)如图所示是某金属在光的照射下，光如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能电子最大初动能E Ek k与入射光频率与入射光频率 的关系图像，由图的关系图像，由图像可知（像可知（）A A该金属的逸出功等于该金属的逸出功等于E EB B该金属的逸出功等于该金属的逸出功等于h hC C入射光的频率为入射光的频率为 时，产生的时，产生的 光电子的最大初动能为光电子的最大初动能为E ED D入射光的频率为入射光的频率为2 2 时，产生的时，产生的 光电子
4、的最大初动能为光电子的最大初动能为2E 2E 0000WhEk0000)2(hhhWhEkmABAB截止频率截止频率逸出功逸出功变式变式(多选多选)产生光电效应时，关于逸出光电子产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能的最大初动能E Ek k，下列说法正确的有（，下列说法正确的有（）A A对于同种金属，对于同种金属，E Ek k与照射光的强度无关与照射光的强度无关B B对于同种金属，对于同种金属，E Ek k与照射光的波长成反比与照射光的波长成反比C C对于同种金属，对于同种金属，E Ek k与照射光的频率成线性关系与照射光的频率成线性关系D D对于不同种金属，若照射光频率不变，对于不同种金
5、属，若照射光频率不变，E Ek k与金与金属的逸出功成线性关系属的逸出功成线性关系WhEkWchEkACDACD同种金属，逸出功相同同种金属，逸出功相同例题例题2 2如图所示，阴极如图所示，阴极K K用截止频率对应光波波长用截止频率对应光波波长0 00.66m0.66m的金属铯制成，用波长的金属铯制成，用波长0.50m0.50m的绿的绿光照射阴极光照射阴极K K，调整两个极板间的电压，当，调整两个极板间的电压，当A A板电压比板电压比阴极高出阴极高出2.5V2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64A0.64A，求：，求：(1)(1)每秒钟阴极发射的光电子
6、数和光电子飞出阴极时每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。的最大初动能。解析：光电流达到饱和时，阴极发射的解析：光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极光电子全部到达阳极A A，阴极每秒钟发射，阴极每秒钟发射的光电子的个数的光电子的个数个12196100.4106.111064.0neIteqn根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能：根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能：WhEkJEEhcchchEkkk206683400106.9)105.011066.01(1031063.6)11(2)(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的如果把照射阴极的绿光的
7、光强增大为原来的2 2倍，倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。初动能。如果照射光的频率不变，光强加倍，如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒钟发射根据光电效应实验规律，阴极每秒钟发射的光电子数为：的光电子数为：n n2n2n8.08.010101212个光电子的最大初动个光电子的最大初动能能不变，不变，仍然仍然9.69.610102020 J J。变式变式在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管 在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的在不同实验条件下得到了三条光
8、电流与电压之间的 关系曲线关系曲线(甲光、乙光、丙光甲光、乙光、丙光)，如图所示则可判断出（如图所示则可判断出（）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乙光的波长大于丙光的波长乙光的波长大于丙光的波长 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 D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电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子最大初动能eWhU0B B由阴极材由阴极材料决定料决定WhEkm乙甲丙乙甲丙例题例题3 3铝的逸出功为铝的逸出功为4.2eV4.2eV，现用波长，现用波长200nm200nm的光照的光照射铝的表
9、面。已知射铝的表面。已知h h6.636.631010-34-34JsJs，求：，求：（1 1）光电子的最大初动能；光电子的最大初动能；J.EWchEmkmk191998341022531061241020010310636WhEkm解析：根据光电效应方程解析：根据光电效应方程 V016.2106.110225.3ee19-19-0k00kUEUUE可得由解析：解析：例题例题3 3铝的逸出功为铝的逸出功为4.2eV4.2eV，现用波长，现用波长200nm200nm的光照的光照射铝的表面。已知射铝的表面。已知h h6.636.631010-34-34JsJs，求：，求：（2 2）遏止电压）遏止电
10、压；z10014.11063.6106.12.4hh1534-19-00HWW可得：由解析：解析：例题例题3 3铝的逸出功为铝的逸出功为4.2eV4.2eV，现用波长，现用波长200nm200nm的光照的光照射铝的表面。已知射铝的表面。已知h h6.636.631010-34-34JsJs，求：，求：（3 3）铝的截止频率。（保留铝的截止频率。（保留4 4位有效数字）位有效数字）变式变式如图所示，光电效应实验中，测得某金属的如图所示，光电效应实验中，测得某金属的遏止电压遏止电压U Uc c与入射光频率与入射光频率的关系。根据图像求：的关系。根据图像求：(1)(1)这种金属的截止频率为这种金属的截止频率为_ _ _HzHz；(保留保留三位有效数字三位有效数字)(2)(2)普朗克常量为普朗克常量为_ _ _ _ _JsJs。(保留两位有效数字保留两位有效数字)eWhU000U0hW(4.270.01)1014斜率斜率=eh(6.50.1)1034总结kmEeU 0WhEkm0hW U1 U2eWhU0谢谢聆听
