粤教版选修35 第二章第二节光子 作业.doc

自我小测1下列对于光子的认识，正确的是()a“光子说”中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”b“光子说”中的光子就是光电效应的光电子c在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子d光子的能量跟光的频率成正比2利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是()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3下列四种单色光中，光子能量最小的是()a红光 b橙光 c黄光 d绿光4对光电效应的解释正确的是()a金属内的每个电子要吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能逸出金属b如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应c发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大d由于不同金属的逸出功是不同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光最低频率也不同5某单色光光子能量是e，在某介质中的波长是，则此介质对该色光的折射率是(c为光在真空中的速度) ()a. b. c. d.6如图222所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成图222 (1)示意图中，a端应是电源_极(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_.(3)当用绿光照射光电管阴极k时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是()a增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大b增大绿光照射强度，电路中光电流增大c改用比绿光波长大的光照射光电管阴极k时，电路中一定有光电流d改用比绿光频率大的光照射光电管阴极k时，电路中一定有光电流7如图223所示，a为放在绝缘支架上的金属圆球，当用频率为的光线照射时，能产生光电效应，有电子从a球的表面逸出，如果改用频率为f，且f的光线照射a球时，a球能否一直发射电子？为什么？图2238氦氖激光器发射波长为6 328 的单色光，试计算这种光的一个光子的能量为多少若该激光器的发光功率为18 mw，则每秒发射多少个光子？9已知金属铯的极限波长为0.66 m，用0.05 m的光照射金属铯表面，发射光电子的最大初动能为多少？金属铯的逸出功为多少？10(探究)试探究光子说与波动理论的主要区别有哪些参考答案1解析：根据光子说，在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子而牛顿的“微粒说”中的微粒指宏观世界的微小颗粒光电效应中，金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚，逸出金属表面，成为光电子，故a、b选项错误，c选项正确由eh知，光子能量e与其频率成正比，故d选项正确答案：cd2解析：根据光子说，金属中的一个电子一次只能吸收一个光子，若所吸收的光子频率大于金属的极限频率，电子就能逃离金属表面成为光电子，且光子的吸收是瞬时的，不需时间的积累，故a选项正确答案：a3解析：按爱因斯坦的光子说，光子的能量eh，说明光子的能量与光的频率成正比，而题中四种光中，绿光的频率最大，红光的频率最小，故光子能量最小的是红光答案：a4解析：按照爱因斯坦光子说，光子的能量是由光的频率决定的，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大但要使电子离开金属，而电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，因此只要光的频率低，即使照射时间足够长，也不会发生光电效应从金属中逸出时，只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小，这个功称为逸出功，不同金属逸出功不同故正确选项为b、d.答案：bd5解析：光子能量ehh，n.答案：c6解析：(1)正(2)阴极k发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流产生的磁场使铁芯m磁化，将衔铁n吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，n自动离开m.(3)当增大绿光照射强度时，单位时间内从k极发出的电子数增多，光电流增大，当增大照射光的频率时，一定能发生光电效应，电路中也一定有光电流，故b、d正确答案：(1)正(2)见解析(3)bd7答案：金属球a不会一直发射电子因为当电子从金属球a的表面逸出以后，金属球将因失去了电子(负电荷)而带正电电子的不断逸出，使金属的电位不断升高，从而对电子的逸出产生阻碍作用当电位升到足够高时，将不再有电子发射出来8解析：由能量转化和守恒定律知，发光功率等于单位时间内发射的光子能量总和，求得单个光子能量，就可求出光子个数eh，c所以e j3.141019 j1.96 ev因为发光功率等于单位时间内发射光子的总能量，所以ptne(n是每秒发射的光子数)所以n5.731016(个)答案：1.96 ev5.731016个9解析：由光子说可知，金属的逸出功在数值上就等于频率(波长)为极限频率(波长)的光子能量，即wh0，再根据光电效应方程ekhww，可求得光电子的最大初动能铯的逸出功w31019 j当用波长为0.05 m的光照射金属时，光电子最大初动能为ekhww代入数值得ek3.681018 j.答案：3.681018 j31019 j10解析：结合所学知识，可从光的频率和能量两个角度来分析光子说与波动理论的区别答案：光子说认为能量是一份一份的，与频率有关，而波动说认为能量是连续的，与频率无关普朗克认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，理论计算的结果才能和实验事实相符，这样的一份能量叫做能量子，普朗克还认为每一份能量等于h，其中h叫做普朗克常量，实验测得：h6.631034 js.普朗克将物理学带进了量子世界，受到普朗克的启发，爱因斯坦在1905年提出：在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称