31光電效應【專題導航】目錄TOC\o"1-5"\h\z熱點題型一 光電效應現象和光電效應方程的應用 1熱點題型二光電效應的圖象問題 2(一)對Ek—y圖象的理解 3(二)對I—U圖象的理解 4(三)對Uc—丫圖象的理解 5熱點題型三對光的波粒二象性的理解 6【題型演練】 7【題型歸納】熱點題型一 光電效應現象和光電效應方程的應用.對光電效應的四點提醒(1)能否發生光電效應，不取決于光的強度而取決于光的頻率.(2)光電效應中的光”不是特指可見光，也包括不可見光.(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關.(4)光電子不是光子，而是電子..兩條對應關系⑴光強大一光子數目多一發射光電子多一光電流大；(2)光子頻率高一光子能量大一光電子的最大初動能大..定量分析時應抓住三個關系式⑴愛因斯坦光電效應方程： Ek=hv-Wo.(2)最大初動能與遏止電壓的關系： Ek=eUc.⑶逸出功與極限頻率的關系： Wo=hw..區分光電效應中的四組概念(1)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.(2)光電子的動能與光電子的最大初動能：電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉化為光電子的初動能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動能.（3）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.（4）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.【例1】（2018高考全國卷n用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為 1.28X1019J.已知普朗克常量為6.63X1（34J?，組空中的光速為3.00X8m??.能使鋅產生光電效應的單色光的最低頻率約為（ ）A.1X104Hz B.8X104HzC.2X105Hz D.8X105Hz【變式1】.（2019山東泰安檢測）如圖所示是光電管的原理圖，已知當有波長為 ；0的光照到陰極K上時，電路中有光電流，則 （ ）A.若增加電路中電源電壓，電路中光電流一定增大B.若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產生C.若換用波長為w?1>m）的光照射陰極k時，電路中一定沒有光電流D.若換用波長為斷力〈功的光照射陰極K時，電路中一定有光電流【變式2】（2017高考全國卷n）在光電效應實驗中，分別用頻率為w、蟲的單色光a、b照射到同種金屬上,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Ekb.h為普朗克常量.下列說法正確的是（ ）A.若審>\b,則一■定有Ua<Ub B.若審〉場則一■定有Eka>EkbC.若Ua<Ub,則一■定有Eka<Ekb D.若必〉\b,則一■定有hm一Eka>h'b一Ekb熱點題型二 光電效應的圖象問題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Ek與入射光頻率Y最大初動能Ek與入射光頻率Y的關系圖線②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值Wo=|-E|=E顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系遏止電壓Uc與入射光頻率Y的關系圖線顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系遏止電壓Uc與入射光頻率Y的關系圖線②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動能：Ekm=eUc①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Eki=eUci,Ek2=eUc2①截止頻率比：圖線與橫軸的交點②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③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 ）（一）對Ek—V圖象的理解由Ek-Y圖象可以得到的信息（1）極限頻率：圖線與Y軸交點的橫坐標\c.（2）逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值 E=Wo.⑶普朗克常量：圖線的斜率 k=h.【例2】.（2019南平市檢測）用如圖甲所示的裝置研究光電效應現象.閉合電鍵 S,用頻率為y的光照射光電管時發生了光電效應.圖乙是該光電管發生光電效應時光電子的最大初動能 Ek與入射光頻率Y的關系圖象，圖線與橫軸的交點坐標為（a,0）,與縱軸的交點坐標為（0,-b）,下列說法中正確的是 （）

aA.普朗克常量為h=bB.斷開電鍵S后，電流表G的示數不為零C.僅增加照射光的強度，光電子的最大初動能將增大D.保持照射光強度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數保持不變【變式1】（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 （直線與橫軸的交點坐標4.27,與縱軸交點坐標0.5）.由圖可知（ ）1,H.6X，000-01,H.6X，000-04.0 4.55.05.5SO6.5A.該金屬的截止頻率為4.27X10HzB.該金屬的截止頻率為5.5X10HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量 D.該金屬的逸出功為0.5eV【變式2】.（多選）（2019山東天成大聯考）某種金屬發生光電效應時，光電子的最大初動能Ek與入射光頻率丫的關系如圖所示，E、均為已知量，由圖線信息可知（ ）B.B.圖象的斜率表示普朗克常量的倒數D.若入射光頻率為3%則光電子的最大初動能為 3EA.逸出功W0=EC.圖中E與討的值與入射光的強度、頻率均無關（二）對I—U圖象的理解由I—U圖象可以得到的信息（1）遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點的絕對值.（2）飽和光電流Im：電流的最大值.（3）最大初動能：Ekm=eUc.【例2】（2019河南新鄉模擬）如圖甲所示，用頻率為 M的光照射某種金屬發生光電效應，測出光電流 i隨電壓U的變化圖象如圖乙所示，已知普朗克常量為 h,光電子帶電荷量為e.下列說法中正確的是 （ ）甲 CA.入射光越強，光電子的能量越高 B.光電子的最大初動能為hwC.該金屬的逸出功為hn—eUo D.用頻率為甲的光照射該金屬時不可能發生光電效應h【變式】.在光電效應實驗中，某同學用同一光電管在不同實驗條件下得到三條光電流與電壓之間的關系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示.則可判斷出（ ）即A.甲光的頻率大于乙光的頻率B.乙光的波長大于丙光的波長C.乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D.甲光對應的光電子最大初動能大于丙光對應的光電子最大初動能（三）對Uc—丫圖象的理解由Uc—Y圖象可以得到的信息

（1）截止頻率正圖線與橫軸的交點.（2）遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大.⑶普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h=ke.（注：此時兩極之間接反向電壓 ）【例4】.（多選）（2019重慶萬州月考）某金屬在光的照射下產生光電效應，其遏止電壓 Uc與入射光頻率y的關系圖象如圖所示.則由圖象可知 （ ）B.遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無關C.入射光的頻率為2討時，產生的光電子的最大初動能為 hwD.入射光的頻率為3M時，產生的光電子的最大初動能為hM【變式】.在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓 Uc與入射光的頻率Y的關系如圖所示.若該直線的斜率和縱軸截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為，所用材料的逸出熱點題型三 對光的波粒二象性的理解對波粒二象性的理解項目內容說明光的（1）當光向物質發生作用時，這種作用是 ?份一粒子的含義是 不連續的”上份一份的”，

粒子性份”進行的，表現出粒子性(2)少量或個別光子容易顯示出光的粒子性光子不同于宏觀觀念的粒子光的波動性(1)足夠能量的光在傳播時，表現出波動的性質(2)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概念的波波和粒子的對立與統一宏觀世界：波和粒子是相互對立的概念hc微觀世界：波和粒子是統一的.光子說并未否定波動性，光子能量 E=hk與，其中，V和入入就是描述波的兩個物理量【例5】1927年戴維遜和革末完成了電子衍射實驗，該實驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實驗之一.如圖所示的是該實驗裝置的簡化圖，下列說法正確的是 ( )A.亮條紋是電子到達概率大的地方 B.該實驗說明物質波理論是正確的C.該實驗再次說明光子具有波動性C.該實驗再次說明光子具有波動性D.該實驗說明實物粒子具有波動性【變式1】實物粒子和光都具有波粒二象性.下列事實中突出體現波動性的是A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣 B.3射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構【變式2】關于物質的波粒二象性，下列說法正確的是 ( )A.光的波長越短，光子的能量越大，光的粒子性越明顯B.不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性C.光電效應現象揭示了光的粒子性D.實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性【題型演練】1.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7個電子3（X）0個電子7。000個電子A.光只有粒子性沒有波動性B.光只有波動性沒有粒子性C.少量光子的運動顯示波動性，大量光子的運動顯示粒子性D.少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性2.用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強度，則 （ ）A.逸出的光電子數減少，光電子的最大初動能不變B.逸出的光電子數減少，光電子的最大初動能減小C.逸出的光電子數不變，光電子的最大初動能減小D.光的強度減弱到某一數值，就沒有光電子逸出了.在光電效應實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發生光電效應.對于這兩個過程，下列四個物理過程中，一定相同的是 （ ）A.遏止電壓 B.飽和光電流C.光電子的最大初動能 D.逸出功.（2019西藏拉薩中學六次月考）關于光電效應的規律，下面說法正確的是 （ ）A.當某種色光照射金屬表面時，能產生光電效應，入射光的頻率越高，產生的光電子最大初動能也就越大B.當某種色光照射金屬表面時，能產生光電效應，如果入射光的強度減弱，從光照至金屬表面上到發射出光電子之間的時間間隔將明顯增加C.對某金屬來說，入射光波長必須大于一極限值才能產生光電效應D.同一頻率的光照射不同的金屬，如果都能產生光電效應，則所有金屬產生的光電子的最大初動能一定相同.（2019北京朝陽模擬）用綠光照射一個光電管，能產生光電效應.欲使光電子從陰極逸出時最大初動能增大，可以（ ）A.改用紅光照射 B.改用紫光照射C.改用藍光照射 D.增加綠光照射時間.（2019河北保定模擬）如圖所示，這是一個研究光電效應的電路圖，下列敘述中正確的是 （ ）

A.只調換電源的極性，移動滑片 P,當電流表示數為零時，電壓表示數為遏止電壓 U0的數值B.保持光照條件不變，滑片 P向右滑動的過程中，電流表示數將一直增大C.不改變光束顏色和電路，增大入射光束強度，電流表示數會增大D.陰極K需要預熱，光束照射后需要一定的時間才會有光電流7.（2019哈爾濱六中二次模擬）某半導體激光器發射波長為 1.5X10m,功率為5.0X10W的連續激光.已知可見光波長的數量級為 107m,普朗克常量h=6.63x104J；或亥激光器發出的 （ ）A.是紫外線 B.是紅外線C.光子能量約為1.3X103J D,光子數約為每秒3.8X彳0個9.（2019遼寧鞍山一中模擬）按如圖的方式連接電路，當用紫光照射陰極K時，電路中的微安表有示數.則下列正確的敘述是 （ ）A.如果僅將紫光的光強減弱一些，則微安表可能沒有示數B.僅將滑動