光電效應知識詳解：知識點1光電效應和波粒二象性光電效應的實驗規律存在著飽和電流：對于一定顏色的光，入射光越強，單位時間內發射的光電子數越多，飽和光電流越大.存在著遏止電壓和截止頻率：光電子的能量只與入射光的頻率有關，而與入射光的強弱無關.當入射光的頻率低于截止頻率時不發生光電效應.使光電流減小到零的反向電壓叫遏止電壓.光電效應具有瞬時性：當頻率超過截止頻率時，無論入射光怎樣微弱，幾乎在照到金屬時立即產生光電流，時間不超過10-9S.光子說愛因斯坦提出：空間傳播的光不是連續的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量￡=hv，其中h=6.63X10-34J?s.光電效應方程表達式：hv=Ek+W°或E=h^^.物理意義：金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是hv，這些能量的一部分用來克服金屬的逸穿鳥剩下的表現為逸出后電子的最大初動能穌=2皿光的波粒二象性波動性：光的干涉、衍射、偏振現象證明光具有波動性.粒子性：光電效應、康普頓效應說明光具有粒子性.(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性.物質波概率波光的干涉現象是大量光子的運動遵守波動規律的表現，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小的地方，因此光波又叫概率波.物質波h任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應，其波長入=%P為P運動物體的動量，h為普朗克常量.易錯判斷光子說中的光子，指的是光電子.(X)只要光足夠強，照射時間足夠長，就一定能發生光電效應.(X)極限頻率越大的金屬材料逸出功越大.(")知識點2 a粒子散射實驗與核式結構模型

實驗現象絕大多數a粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但少數a粒子發生了大角度偏轉，極少數a粒子甚至被撞了回來.如圖所示.①原子核a粒子散射實驗的分析圖2.原子的核式結構模型在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉.易錯判斷原子核集中了原子全部的正電荷和質量.(X)原子中絕大部分是空的，原子核很小.(")核式結構學說是盧瑟福在①原子核a粒子散射實驗的分析圖2.原子的核式結構模型在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉.易錯判斷原子核集中了原子全部的正電荷和質量.(X)原子中絕大部分是空的，原子核很小.(")核式結構學說是盧瑟福在a粒子散射實驗的基礎上提出的.(")知識點3氫原子光譜和玻爾理論1.光譜光譜：用光柵或棱鏡可以把光按波長展開，獲得光的波長(頻率)和強度分布的記錄，即光譜.光譜分類：①線狀譜光譜是一條條的亮線.②連續譜光譜是連在一起的光帶.(3)氫原子光譜的實驗規律：巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區的譜線，其波長公式 -畦—"3,45…)，R是里德伯常量，R=1.10X107m-1，n為量子數.2.玻爾理論(1)定態：原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，在這些能量狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量.(2)躍遷：原子從一種定態躍遷到另一種定態時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態的能量差決定，即hv=Em—En(h是普朗克常量，h=6.63X10—34J?s).(3)軌道：原子的不同能量狀態跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應?原子的定態是不連續的，因此電子的可能軌道也是不連續的.3.氫原子的能級、能級公式氫原子的能級圖能級圖如圖所示.氫原子的能級公式與=土鳥(〃=1,2,3，…)，其中E1為基態能量，其數值為鳥=—13.6eV.(3)氫原子的半徑公式,=性＞=1,2,3,…)，其中r1為基態半徑，又稱玻爾半-3.4V54*51

7CE-0.-1徑，其數值為。=0.53X10fm.易錯判斷在玻爾模型中，原子的狀態是不連續的.(")發射光譜可能是連續光譜，也可能是線狀譜.(")玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜，也成功地解釋了氦原子光譜.(X)題型分析：一、對光電效應的理解與光電效應有關的五組概念對比光子與光電子：光子指光在空間傳播時的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時發射出來的電子，其本質是電子.光子是因，光電子是果.光電子的動能與光電子的最大初動能：只有金屬表面的電子直接向外飛出時，只需克服原子核的引力做功的情況，才具有最大初動能.光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達陽極，回路中便產生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個飽和值，這個飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關.入射光強度與光子能量：入射光強度指單位時間內照射到金屬表面單位面積上的總能量.光的強度與飽和光電流：頻率相同的光照射金屬產生光電效應，入射光越強，飽和光電流越大，但不是簡單的正比關系.兩條對應關系：入射光強度大一光子數目多一發射光電子多一光電流大；光子頻率高一光子能量大一光電子的最大初動能大.例1.關于光電效應和康普頓效應的規律，下列說法正確的是()光電效應中，金屬板向外發射的光電子又可以叫作光子康普頓效應說明光具有波動性對于同種金屬而言，遏止電壓與入射光的頻率無關石墨對X射線散射時，部分X射線的散射光波長會變長，這個現象稱為康普頓效應D［光電效應中，金屬板向外發射的電子叫光電子，光子是光量子的簡稱，A錯誤；根據光電效應方程hv=W0+eUc可知，對于同種金屬而言(逸出功一樣)，入射光的頻率越大，遏止電壓也越大，即遏止電壓與入射光的頻率有關，C錯誤；在石墨對X射線散射時，部分X射線的散射光波長會變長的現象稱為康普頓效應，康普頓效應說明光具有粒子性，B錯誤，D正確.］例2.（多選）光電效應的實驗結論是：對某種金屬（）無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產生光電效應無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產生光電效應超過極限頻率的入射光強度越弱，所產生的光電子的最大初動能就越小超過極限頻率的入射光頻率越高，所產生的光電子的最大初動能就越大AD［每種金屬都有它的極限頻率v0,只有入射光子的頻率大于極限頻率v0時，才會發生光電效應，選項A正確，B錯誤；光電子的初動能與入射光的強度無關，隨入射光頻率的增加而增大，選項D正確，C錯誤.］［反思總結］兩點提醒1能否發生光電效應取決于入射光的頻率而不是入射光的強度.2光電子的最大初動能隨入射光子頻率的增大而增大，但二者不是正比關系.二、愛因斯坦的光電效應方程及應用1.三個關系（1） 愛因斯坦光電效應方程Ek=hv—W°.（2） 光電子的最大初動能Ek可以利用光電管用實驗的方法測得，即Ek=eUc，其中Uc是遏止電壓.（3） 光電效應方程中的W。為逸出功，它與極限頻率vc的關系是W0=hvc.2.四類圖象圖象名稱圖線形狀由圖線直接（間接）得到的物理量最大初動能泛^^與入射光頻率v的關系圖線極限頻率：圖線與v軸交點的橫坐標vc逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值，W0=l-EI=E普朗克常量：圖線的斜率k=h顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系圖線——掩光（黃）& ——弱光（黃）遏止電壓uc：圖線與橫軸的交點飽和光電流/m：電流的最大值最大初動能：E=eUkm c顏色不同時，光電流與電壓的關系圖線匕一黃光Kp—一藍光藐勿0 "遏止電壓uc1、uc2飽和光電流最大初動能Ek1=eUc1，Ek2=eUc2

遏止電壓Uc與入射光頻率V的關系圖線截止頻率Vc：圖線與橫軸的交點遏止電壓Uc與入射光頻率V的關系圖線遏止電壓《：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即h=ke.（注：此時兩極之間接反向電壓）考向1光電效應方程的應用例3.（多選）（2017■全國III卷）在光電效應實驗中，分別用頻率為七、vb的單色光a、b照射至0同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ebh為普朗克常量.下列說法正確的是（）若七>叫，則一定有Ua<Ub若Va>Vb，則一定有Eka>Ekb若Ua<Ub，則一定有Eka<Ekb若七>叫，則一定有hVa—Eka>hVb—Ekb［題眼點撥］①“照射同種金屬”，說明兩種情況下的逸出功相同；②用Ek=hv—W0分析Ek的大小，用qU=Ek分析遏止電壓的大小.BC［光電效應中遏止電壓與最大初動能之間的關系為eU=Ek，根據光電效應方程可知Ek=hv~W0，若氣>叫，則Eka>Ekb，Ua>Ub，選項A錯誤，選項B正確；若4<磯，則Eka<Ekb，選項C正確；由光電效應方程可得W=hv-Ek，則hVa-Eka=hvb-Ekb，選項D錯誤.］例4.（多選）在探究光電效應現象時，某小組的同學分別用波長為入、2入的單色光照射某金屬，逸出的光電子最大速度之比為2：1，普朗克常量用h表示，光在真空中的速度用c表示.則（）光電子的最大初動能之比為2:1該金屬的截止頻率為點3c該金屬的截止頻率為xd.用波長為2入的單色光照射該金屬時能發生光電效應BD［由于兩種單色光照射下，逸出的光電子的最大速度之比為2：1，由Ek=|mv2可c.1知，光電子的最大初動能之比為4:1,A錯誤；又由hv=W+Ek知，k^=W^2mvi,c.1 c c .h^^=W+2m^2，又v1=2v2，解得W=h^Y，則該金屬的截止頻率為3X，B正確，C錯誤；光的波長小于或等于3入時才能發生光電效應，D正確.］［反思總結］應用光電效應方程時的注意事項1每種金屬都有一個截止頻率，入射光頻率大于這個截止頻率時才能發生光電效應.截止頻率是發生光電效應的最小頻率，對應著光的極限波長和金屬的逸出功，即hv-h—-W.：\ '.■C應用光電效應方程Ek=hv—W0時，注意能量單位電子伏和焦耳的換算1eV=1.6X10-19J.考向2與光電效應有關的圖象問題例5.（2018?南昌模擬）如圖甲所示是研究光電效應的電路圖.某同學利用該裝置在不同實驗條件下得到了三條光電流I與A、K兩極之間的電壓"AK的關系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖乙所示.則下列說法正確的是（）甲光照射光電管發出光電子的初動能一定小于丙光照射光電管發出光電子的初動能單位時間內甲光照射光電管發出光電子比乙光的少用強度相同的甲、丙光照射該光電管，則單位時間內逸出的光電子數相等對于不同種金屬，若照射光頻率不變，則逸出光電子的最大初動能與金屬的逸出功為線性關系【自主思考】（1）在題圖乙中，Uc1和uc2的意義是什么？由此能否得出，甲、乙、丙三種光的頻率關系？［提示］Uc表示光電流為零時的反向電壓，也就是遏止電壓.此時eUc=2mV2,又因2meV=hv-W.由以上兩式得Uc大的光的v大，所以甲、乙、丙三種光的頻率關系為▼丙＞V甲—V乙（2）光強相同的兩種色光，如何比較單位時間內照射到單位面積上的光子數的多少？［提示］頻率大的光子能量大，在光強相同時，單位時間內照射到單位面積上的光子數就少.D［當光照射到K極時，如果入射光的頻率足夠大（大于K極金屬的極限頻率），就會從K極發出光電子.當反向電壓增加到某一值時，電流表A中電流就會變為零，此時2mv2=eUc，式中vc表示光電子的最大初速度，e為電子的電荷量，Uc為遏止電壓，根據愛因斯坦光電效應方程可知丙光的最大初動能較大，故丙光的頻率較大，但丙光照射光電管發出光電子的初動能不一定比甲光照射光電管發出光電子的初動能大，所以A錯誤.對于甲、乙兩束頻率相同的光來說，入射光越強，單位時間內發射的光電子數越多，所以B錯誤.對甲、丙兩束不同頻率的光來說，光強相同是單位時間內照射到光電管單位面積上的光子的總能量相等，由于丙光的光子頻率較高，每個光子的能量較大，所以單位時間內照射到光電管單位面積上的光子數就較少，所以單位時間內發出的光電子數就較少，因此C錯誤.對于不同金屬，若照射光頻率不變，根據愛因斯坦光電效應方程Ek=hv—W，知Ek與金屬的逸出功為線性關系，D正確.］例6.研究光電效應規律的實驗裝置如圖所示，用頻率為v的光照射光電管陰極K時，有光電子產生.由于光電管K、A間加的是反向電壓，光電子從陰極K發射后將向陽極A做減速運動.光電流，?由圖中電流計G測出，反向電壓U由電壓表V測出.當電流計的示數恰好為零時，電壓表的示數稱為反向截止電壓Uc，在下列表示光電效應實驗規律的圖象中，錯誤的是（）

反向電壓8和通!率v-定時，光電流？可光強/的關系反向電壓8和通!率v-定時，光電流？可光強/的關系A截止電壓與頻率v的關系B光強I和頻率1/一定時，光電流&與反向電壓8的關系匚光強!和頻率v一定時,光電流f勺產生光電子的時間！的關系DB［由光電效應規律可知，光電流的強度與光強成正比，光射到金屬上時，光電子的發射是瞬時的，不需要時間積累，故A、D圖象正確；從金屬中發出的光電子，在反向電壓作用下做減速運動，隨著反向電壓的增大，到達陽極的光電子數減少，故C圖象正確；由光電效應方程可知：hV=仍。+Ekm，而"Ekm，所以有hV=仍。+eUc，由此可知，B圖象錯誤.］［反思總結］光電效應問題中的五個決定關系1逸出功W。一定時，入射光的頻率決定著能否產生光電效應以及光電子的最大初動能.入射光的頻率一定時，入射光的強度決定著單位時間內發射出來的光電子數.愛因斯坦光電效應方程：Ek=hv—W。.最大初動能與遏止電壓的關系：Ek=eUc.C逸出功與極限頻率、極限波長的關系：W0=hVc=h、?..C例7.（2017?撫州模擬）人們發現光電效應具有瞬時性和對各種金屬都存在極限頻率的規律.請問誰提出了何種學說很好地解釋了上述規律？已知鋅的逸出功為3.34eV，用某單色紫外線照射鋅板時，逸出光電子的最大速度為106m/s,求該紫外線的波長入.（電子質量Me=9.11X10-31kg,普朗克常量h=6.63X10-34J-s,1eV=1.60X10-19J）［解析］愛因斯坦提出的光子說很好地解釋了光電效應現象.由愛因斯坦光電效應方程：Ek=hv-W0 ①光速、波長、頻率之間關系：c=Xv②聯立①②得紫外線的波長為,hcW0+2mvm6.63X10—34X3X108 1 m3.34X1.6X10-19+2x9.11X10-31X1012◎2.009X10-7m.［答案］愛因斯坦的光子說很好地解釋了光電效應2.009X10-7m例8.（多選）（2017?武威模擬）如圖是某金屬在光的照射下產生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率v的關系圖象.由圖象可知（）該金屬的逸出功等于E該金屬的逸出功等于hv0仁入射光的頻率為2v0時，產生的光電子的最大初動能為EvE。.入射光的頻率為寸時，產生的光電子的最大初動能為2ABC［由愛因斯坦的光電效應方程：Ek=hv—W0，對應圖線可得，該金屬的逸出功W0=E=hv0,A、B均正確；若入射光的頻率為2v0,則產生的光電子的最大初動能VEk=2hv0—W0=hv0=E,故C正確；入射光的頻率為寸時，該金屬不發生光電效應，D錯誤.］例9.某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV，用波長為2.5X10-7m的紫外線照射陰極.已知真空中光速為3.0X108m/s，元電荷為1.6X10-19C，普朗克常量為6.63X10-34J?s，求得鉀的極限頻率和該光電管發射的光電子的最大初動能應分別是（）5.3X1014Hz,2.2J5.3X1014Hz,4.4X10-19J3.3X1033Hz,2.2J3.3X1033Hz,4.4X10-19J

B[由W=hv0得才W2.21X1.6X10—19極限頻率Vo=^= 6.63X10-34田=5.3X1014Hz由光電效應方程hV=W0+Ekm得cEkm=hV—W0=hT—W0"6.63X10"6.63X10-34X3.0X1082.5X10—72.21X1.6X10-19J=4.4X10-19J]J三、對波粒二象性的理解對光的波動性和粒子性的進一步理解光的波動性光的粒子性實驗基礎干涉和衍射光電效應、康普頓效應表現光是一種概率波，即光子在空間各點出現的可能性大小（概率）可用波動規律來描述大量的光子在傳播時，表現出光的波動性當光同物質發生作用時，這種作用是“一份一份”進行的，表現出粒子的性質少量或個別光子容易顯示出光的粒子性說明光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間相互作用產生的光的波動性不同于宏觀觀念的波粒子的含義是“不連續”、“一份一份”的光子不同于宏觀觀念的粒子2.波動性和粒子性的對立與統一（1） 大量光子易顯示出波動性，而少量光子易顯示出粒子性.（2） 波長長（頻率低）的光波動性強，而波長短（頻率高）的光粒子性強.（3） 光子說并未否定波動說，E=hv=^中，v和入就是波的概念.（4） 波和粒子在宏觀世界是不能統一的，而在微觀世界卻是統一的.例10.（2018■濟南模擬）關于波粒二象性，下列說法中正確的是（）

甲 乙 丙 丁圖甲中紫光照射到鋅板上可以發生光電效應，則其他可見光照射到鋅板上也一定可以發生光電效應圖乙中入射光的強度越大，則在陰極板上產生的光電子的最大初動能越大圖丙說明光子既有粒子性也有波動性戴維孫和湯姆孫利用圖丁證明了電子具有波動性D［在可見光中，紫光的頻率最大，故紫光光子的能量最大，紫光照射到鋅板上可以發生光電效應，但其他可見光照射到鋅板上不一定發生光電效應，A錯誤；入射光的強度只能改變單位時間內逸出光電子的數量，但不能增大逸出光電子的最大初動能，B錯誤；光的散射揭示了光的粒子性，沒有揭示光的波動性，C錯誤；衍射是波特有的現象，故電子束衍射實驗證明了電子具有波動性，D正確.］例11.(2017■北京高考)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發出了波長在100nm(1nm=10-9m)附近連續可調的世界上最強的極紫外激光脈沖，“大連光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術、霧霾治理等領域的研究中發揮重要作用.一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎.據此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量^=6.6X10-34J%，真空光速c=3X108m/s)()B.10-18JD.B.10-18JD.10-12JC.10-15JTOC\o"1-5"\h\zc 3X108JQ［一個處于極紫外波段的光子所具有的能量E=hv=h^=6.6X10-34X JQA 10—710—18J,選項B正確.]四、氫原子能級和能級躍遷1.兩類能級躍遷自發躍遷：高能級一低能級，釋放能量，發出光子.光子的頻率v=￥=E高-E低.受激躍遷：低能級一高能級，吸收能量.光照(吸收光子)：光子的能量必須恰等于能級差hv=AE.碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，E外NAE.大于電離能的光子被吸收，將原子電離.電離電離態與電離能電離態：n=8,E=0基態一電離態：E吸=0—(—13.6eV)=13.6eV電離能.n=2^電離態：E吸=0—E2=3.4eV如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能.譜線條數的確定方法一個氫原子躍遷發出可能的光譜線條數最多為(n—1).一群氫原子躍遷發出可能的光譜線條數的兩種求解方法.用數學中的組合知識求解：上二|一二■''.川 2利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加.例12.(多選)氫原子光譜在可見光部分只有四條譜線，它們分別是從n為3、4、5、6的能級直接向n=2能級躍遷時產生的.四條譜線中，一條紅色、一條藍色、兩條紫色，則下列說法正確的是()紅色光譜是氫原子從n=3能級向n=2能級躍遷時產生的藍色光譜是氫原子從n=6能級或n=5能級直接向n=2能級躍遷時產生的若氫原子從n=6能級直接向n=1能級躍遷，則能夠產生紅外線若氫原子從n=6能級直接向n=3能級躍遷時輻射的光子不能使某金屬發生光電效應，則氫原子從n=6能級直接向n=2能級躍遷時輻射的光子將可能使該金屬發生光電效應AD[從n為3、4、5、6的能級直接向n=2能級躍遷時，從n=3躍遷到n=2能級輻射的光子頻率最小，波長最大，可知為紅色光譜，A正確；藍光光子頻率大于紅光光子頻率，小于紫光光子頻率，可知是從n=4躍遷到n=2能級輻射的光子，B錯誤；氫原子從n=6能級直接向n=1能級躍遷，輻射的光子頻率大于從n=6躍遷到n=2能級時輻射的紫光光子頻率，即產生紫外線，C錯誤；從n=6躍遷到n=2能級輻射的光子頻率大于從n=6躍遷到n=3能級輻射的光子頻率，由氫原子從n=6能級直接向n=3能級躍遷時輻射的光子不能使某金屬發生光電效應，但從n=6躍遷到n=2能級躍遷時輻射的光子可能使該金屬發生光電效應，D正確.]例13.(2018■海口模擬)如圖所示為氫原子能級圖，氫原子中的電子從n=4能級躍遷到n=1能級可產生a光；從n=3能級躍遷到n=1能級可產生b光，a w 光TOC\o"1-5"\h\zj IS\o"CurrentDocument"3 -1512 -3.4

和b光的波長分別為入a和b光的波長分別為入a和a、b兩光照射逸出功為4.5eV的金屬鎢表面均可產生光電遏止電壓分別為Ua和Ub，則（）WMUa<Uba光的光子能量為12.55eV效應，A.B.C.D.b光照射金屬鎢產生的光電子的最大初動能E炒=D.［氫原子中的電子從n=4能級躍遷到n=1能級產生a光，a光的光子能量hv=Ea=E4-E=12.75eV,氫原子中的電子從n=3能級躍遷到n=1能級產生b光，b光的光子能量hvb=Eb=E3-E1=12.09eV,a光的光子能量高，則a光的頻率大，波長小，即入。<入脖A、C項錯誤；由光電效應方程Ek=hv-W0和Ek=eUc可知，頻率越大，對應遏止電壓Uc越大，即Ua>Ub，B項錯誤；Ekb=hvb-W0=7.59eV，D項正確?］［反思總結］1一個區別一個氫原子和一群氫原子能級躍遷的可能性.2兩點提醒原子能級之間躍遷時吸收或放出的光子能量一定等于兩能級之間的差值.要使氫原子發生電離，原子吸收的能量可以是大于原子該能級值的任意值.例14：氫原子躍遷時，由n=3的激發態躍遷到基態所釋放的光子可以使某金屬剛好發生光電效應，則下列說法正確的是（）氫原子由n=3的激發態躍遷到基態時，電子的動能減少氫原子由n=3的激發態躍遷到基態時，原子的能量增加增加由n=3的激發態躍遷到基態的氫原子的數量，從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能不變氫原子由n=2的激發態躍遷到基態所釋放的光子照射該金屬足夠長時間，該金屬也會發生光電效應C［氫原子由激發態躍遷到基態時，釋放光子，原子的能量減少，電子的動能增加，A、B錯；增加躍遷氫原子的數量，不能改變釋放出的光子的頻率，從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能不變，C對；從n=2的激發態躍遷到基態的氫原子，其釋放的光子的頻率較小，不能使該金屬發生光電效應，D錯.］小練：考查點：光的波粒二象性（多選）下列說法中正確的是（）光的波粒二象性學說徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說在光的雙縫干涉實驗中，暗條紋的地方是光子永遠不能到達的地方光的雙縫干涉實驗中，大量光子打在光屏上的落點是有規律的，暗紋處落下光子的概率小單個光子具有粒子性，大量光子具有波動性［答案］CD考查點：光電效應規律（多選）在光電效應實驗中，用頻率為v的光照射光電管陰極，發生了光電效應，下列說法正確的是 ）增大入射光的強度，光電流增大減小入射光的強度，光電效應現象消失改用頻率小于v的光照射，一定不發生光電效應改用頻率大于v的光照射，光電子的最大初動能變大［答案］AD考查點：玻爾理論氫原子由n=1的狀態激發到n=4的狀態，在它回到n=1的狀態的過程中，有以下說法：可能激發的能量不同的光子只有3種可能發出6種不同頻率的光子可能發出的光子的最大能量為12.75eV可能發出光子的最小能量為0.85eV其中正確的說法是（）①③ B.②④C.①④ D.②③［答案］D考查點：a粒子散射實驗（多選）在a粒子散射實驗中，如果兩個具有相同能量的a粒子以不同的角度散射出來，則散射角度大的這個a粒子（）更接近原子核更遠離原子核受到一個以上的原子核作用受到原子核較大的沖量作用［答案］AD4.4.鞏固提升:光子說光電效應現象2016年8月16日01時40分，由我國研制的世界首顆量子科學試驗衛星“墨子號”在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功發射升空.它的成功發射和在軌運行，不僅將有助于我國廣域量子通信網絡的構建，服務于國家信息安全，它將開展對量子力學基本問題的空間尺度試驗檢驗，加深人類對量子力學自身的理解，關于量子和量子化，下列說法錯誤的是（）玻爾在研究原子結構中引進了量子化的概念普朗克把能量子引入物理學，破除了“能量連續變化”的傳統觀念光子的概念是愛因斯坦提出的光電效應實驗中的光電子，也就是光子D［由玻爾理論可知，在研究原子結構時，引進了量子化的概念，故A正確；普朗克在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續變化”的傳統觀念，提出量子化理論，故B正確；為解釋光電效應現象，愛因斯坦提出了光子說，引入了光子的概念，故C正確；光電子就是在光電效應中產生的電子，本質是金屬板的電子，故D錯誤.］用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，可能使該金屬發生光電效應的措施是（）改用頻率更小的紫外線照射改用X射線照射改用強度更大的原紫外線照射延長原紫外線的照射時間選B某種金屬能否發生光電效應取決于入射光的頻率，與入射光的強度和照射時間無關。不能發生光電效應，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發生光電效應，應增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，所以本題答案為B。正確的是（A.B.C.D.（多選）如圖為用光照射鋅板產生光電效應的裝置示意圖.光電子的最大初動能用Ek正確的是（A.B.C.D.驗電器鋅板）驗電器鋅板Ek與C無關Ek與入成反比Ek與t成正比Ek與v成線性關系AD［由Ek=hv—W0知，Ek與照射光的強度及照射時間無關，與v成線性關系，A、D正確，C..一 .hc錯誤；由Ek=y—W0可知，Ek與入不成反比，B錯誤.］a粒子散射實驗下列與a粒子散射實驗結果一致的是（）A?所有a粒子穿過金箔后偏轉角度都很小大多數a粒子發生較大角度的偏轉向各個方向運動的a粒子數目基本相等極少數a粒子發生大角度的偏轉D［當a粒子穿過原子時，電子對a粒子影響很小，影響a粒子運動的主要是原子核，離原子核遠的a粒子受到的庫侖斥力很小，運動方向幾乎不改變，只有當a粒子距離原子核很近時，才會受到

很大的庫侖斥力，而原子核很小，所以只有極少數的a粒子發生大角度的偏轉，而絕大多數基本按直線方向前進，實驗結果是：離原子核遠的a粒子偏轉角度小，離原子核近的a粒子偏轉角度大，正對原子核的a粒子返回，故A、B、C錯誤，D正確.]從a粒子散射實驗結果出發推出的結論有：①金原子內部大部分都是空的；②金原子是一個球體；湯姆孫的原子模型不符合原子結構的實際情況；原子核的半徑約是10-i5m，其中正確的是（）①②③ B.①③④C.①②④ D.①②③④B[a粒子散射實驗的結果表明，原子是由原子核和核外電子構成的，原子核體積很小，質量大，原子的質量主要集中在原子核上，原子核外有一個非常大的空間，核外電子圍繞原子核做高速運動，則從a粒子散射實驗結果出發推出的結論有金原子內部大部分都是空的，湯姆孫的原子模型不符合原子結構的實際情況，原子核的半徑約是10-15m，不能說明金原子是球體，B正確.]（多選）盧瑟福和他的學生用a粒子轟擊不同的金屬，并同時進行觀測，經過大量的實驗，最終確定了原子的核式結構.如圖為該實驗的裝置，其中熒光屏能隨顯微鏡在圖中的圓面內轉動.當用a粒子轟擊金箔時，在不同位置進行觀測，如果觀測的時間相同，則下列說法正確的是（）:目國/冬廣?汗a.在i處看到的閃光次數最多 富耳一4堂甘2處的閃光次數比4處多 又_3和4處沒有閃光 X'J，"''%4處有閃光但次數極少 ’ABD[盧瑟福和他的學生做a粒子散射實驗時，得到以下結論：絕大多數a粒子直接穿過金箔，少數發生偏轉，極少數發生大角度的偏轉，偏轉的角度甚至大于90°，A、B、D正確.]光電效應規律及方程的應用7.（多選）（2018?長沙模擬）金屬鈣的逸出功為4.3X10-19J，普朗克常量h=6.6X10-34J?s，光速c=3.0X108m/s，以下說法正確的是（）用波長為400nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光電子逸出用波長為400nm的單色光照射金屬鈣，不能產生光電效應現象若某波長的單色光能使金屬鈣產生光電效應現象，則增大光的強度將會使光電子的最大初動能增大若某波長的單色光能使金屬鈣產生光電效應現象，則減小光的強度將會使單位時間內發射的光電子數減少cAD[波長為400nm的單色光的光子能量為E=h廠=4.95X10-19J，大于鈣的逸出功，可以產生光電效應現象.根據光電效應規律，光電子的最大初動能決定于入射光的頻率而與其強度無關，但強度決定了單位時間內發射的光電子數的多少，正確選項為A、D.]（多選）如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h=6.63X10-34J?s，由圖可知（ ）該金屬的極限頻率為4.30X1014Hz該金屬的極限頻率為5.5X1014Hz該圖線的斜率表示普朗克常量該金屬的逸出功為0.5eVAC[由光電效應方程Ekm=hv—W0知圖線與橫軸交點為金屬的極限頻率，即vo=4.30X1014Hz,A對，B錯；該圖線的斜率為普朗克常量，C對；金屬的逸出功W=hvo=6.63X10-34X4.30X10i4/1.6X10—i9eV^1.8eV,D錯.]如圖甲所示，合上開關，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K,發現電流表讀數不為零.調節滑動變阻器，發現當電壓表讀數小于0.60V時，電流表計數仍不為零，當電壓表讀數大于或等于0.60V時，電流表讀數為零.把電路改為圖乙，當電壓表讀數為2V時，則逸出功及電子到達陽極時的最大動能為（）甲乙A.1.5eV0.6eV B.1.7eV1.9eV1.9eV2.6eV D.3.1eV4.5eVC[光子能量hv=2.5eV的光照射陰極，電流表讀數不為零，則能發生光電效應，當電壓表讀數大于或等于0.6V時，電流表讀數為零，則電子不能到達陽極，由動能定理eU=2mvm知，最大初動能Ekm=eU=0.6eV，由光電效應方程hv=Ekm+W0知W0=L9eV，對圖乙，當電壓表讀數為2V時，電子到達陽極的最大動能Ekm，=Ekm+eU,=0.6eV+2eV=2.6。▼.故C正確.]研究光電效應的電路如圖所示.用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流.下列光電流/與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的是（）七絲 L項光1馥光 I頂光業士光齊二卵刀二,光打 加。嘛° % °“誠A B C DC[由于光的頻率相同，所以對應的反向遏止電壓相同，A、B錯誤；發生光電效應時，在同樣的加速電壓下，光強度越大，逸出的光電子數目越多，形成的光電流越大，C正確，D錯誤.]波粒二象性11.用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子存在，如圖所示是不同數量的光子照射到感光膠片上得到的照片.這些照片說明（）A.光只有粒子性沒有波動性光只有波動性沒有粒子性少量光子的運動顯示波動性，大量光子的運動顯示粒子性少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性D［光具有波粒二象性，這些照片說明少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動