高二物理人教版3-5全册各模块要点回眸：第9点

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第9点光电效应中的四对概念辨析“光电效应”是光的粒子性的一个重要体现，在学习过程中，要分清一些易混淆的概念,如“光子”与“光电子”、“光子的能量”与“入射光的强度”等，这对理解光电效应的规律具有重要意义．一、“光子”与“光电子”光子是指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电，是微观领域中的一种粒子，不是实物粒子，而是一种电磁波;而光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，因此其本质就是电子，是实物粒子．二、“光子的能量”与“入射光的强度”光子的能量是一份一份的,每一份的能量为ε＝hν,其大小由光的频率决定；而入射光的强度是指单位时间内入射光中所包含光子的能量总和，入射光的强度可表示为I＝nhν，其中n为光子数．三、“光电子的最大初动能”与“光电子的初动能”金属表面的电子，只需克服原子核的引力做功就能从金属表面逸出，那么这些光电子具有最大初动能，其值为Ek＝hν－W0(式中W0为金属的逸出功）．而不从金属表面发射的光电子，在逸出的过程中损失的能量会更多，所以此时光电子的初动能Ek′＜Ek。四、“光电流”与“饱和光电流”在一定频率与强度的光照射下,光电流与电压之间的关系为:开始时，光电流随电压U的增大而增大,当U比较大时，光电流达到饱和值Im，这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加,即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流．因此在解光电效应的题目时，应注意明确是光电流还是饱和光电流．对点例题用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应．在这两个过程中，对下列四个物理量来说,一定相同的是________，可能相同的是________，一定不相同的是________．A．光子的能量B．金属的逸出功C．光电子的初动能D．光电子的最大初动能解题指导光子的能量由光的频率决定，同一束单色光频率相同，因而光子能量相同；逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功，因此只由材料决定，锌片和银片的光电效应中，光电子的逸出功一定不相同;由hν＝eq\f（1，2)mveq\o\al（2,max)＋W0，照射光子能量hν相同,逸出功W0不同，则光电子的最大初动能不同;由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同，途中损失的能量也不同，因而脱离金属时的初动能分布在零到最大初动能之间．所以，在两个不同光电效应的光电子中，初动能是可能相等的．答案ACBD1．利用光子说对光电效应的解释,正确的是(）A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子答案A解析根据光电效应规律可知:金属中的一个电子只能吸收一个光子的能量，一个光子的能量也只能交给一个电子．电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大,不需要积累能量的过程,不存在一个电子吸收若干个光子的现象，且只有当入射光的能量不低于该金属的逸出功时，才能发生光电效应，即入射光频率不低于金属的极限频率时才能发生光电效应．2．（多选)用如图1所示的装置研究光电效应现象．所用光子能量为2。75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触点，发现当电压表的示数大于或等于1。7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是________．图1A．光电子的最大初动能始终为1.05eVB．光电管阴极的逸出功为1.05eVC．开关S断开后,电流表G中有电流流过D．当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大,电流增大E．改用能量为2。5eV的光子照射，移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流答案BCE