高中物理 精讲精练精析 第10点 理解光电效应方程的五个要点 粤教版选修35.doc

第10点理解光电效应方程的五个要点光电效应方程：hmvw0.其中ekmv为光电子的最大初动能，w0为金属的逸出功要正确理解光电效应方程需注意以下五点： 1式中ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0ek范围内的任何数值2光电效应方程表明光电子的最大初动能与入射光的频率呈线性关系(注意不是正比关系)，与光强无关3光电效应方程包含了产生光电效应的条件，即ekhw00，亦即hw0，0，而0是金属的极限频率4光电效应方程实质上是能量守恒方程5逸出功w0：电子从金属中逸出所需要的克服束缚而消耗的能量的最小值，叫做金属的逸出功光电效应中，从金属表面逸出的电子消耗能量最少对点例题某金属的逸出功为w0，用波长为的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止当光的波长改变为原波长的1/n后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的倍，试计算原入射光的波长.解题指导利用eu0hw0，按题意可写出两个方程：eu0hw0，以及eu0hw0，两式相减得(1)eu0h(n1)再将上述第一式代入，便有(1)(hw0)h(n1).答案难点释疑遏止电压u0与光电子的最大初动能的关系为：ekeu0.1.图1(单选)在做光电效应实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能ek与入射光的频率的关系如图1所示，由实验图线求不出()a该金属的极限频率b普朗克常量c该金属的逸出功d单位时间内逸出的光电子数答案d解析依据光电效应方程可知ekhw0，当ek0时，0，即图线横坐标的截距在数值上等于金属的极限频率图线的斜率ktan ，可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量根据题图，假设图线的延长线与ek轴的交点为c，其截距为w0，有tan w0/0.而tan h，所以w0h0.即题图中纵轴的截距在数值上等于金属的逸出功2(单选)如图所示，用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而发生光电效应，可得到光电子的最大初动能ek随入射光频率变化的ek图象已知钨的逸出功是3.28 ev，锌的逸出功是3.24 ev，若将二者的图线画在同一个ek图象中，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的图象是()答案b解析依据光电效应方程可知ekhw0，ek图线的斜率代表了普朗克常量h，因此钨和锌的ek图线应该平行图线的横轴截距代表了极限频率0，而0，因此钨的0大些综上所述，b正确3.图2如图2所示，阴极k用极限波长00.66 m的金属铯制成，用波长0.50 m的绿光照射阴极k，调整两个极板电压，当a极板电压比阴极高出2.5 v时，光电流达到饱和，电流表示数为i0.64 a，求：(1)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；(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，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答案(1)4.01012个9.641020 j(2)8.01012个9.641020 j解析(1)当电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极a，阴极每秒钟发射的光电子的个数为n4.01012(个)根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为ekhw0hh6.6310343108() j9.641020 j.(2)如果入射光的频率不变，光强加