【文档说明】【物理教案】2021江苏高考物理:第十二章第1讲光电效应 波粒二象性.docx,共(16)页,1.211 MB,由envi的店铺上传
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目标要求内容要求说明1.原子核式结构和能级结构了解人类探索原子及其结构的历史.知道原子的核式结构模型.通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构.2.原子核与核反应了解原子核的组成和核力的性质.知道四种基本相互作用.能根据质量数守恒、电荷数守恒写出核反应方程.3.放射性和原子核衰
变了解放射性和原子核衰变.知道半衰期及其统计意义.了解放射性同位素的应用,知道射线的危害与防护.4.原子核的结合能核裂变反应和核聚变反应认识原子核的结合能,了解核裂变反应和核聚变反应.关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响.了解人类对物质结构的探索历程.5.光电效应现象通
过实验,了解光电效应现象.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义.能根据实验结论说明光的波粒二象性.6.波粒二象性量子化知道实物粒子具有波动性,了解微观世界的量子化特征.体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响.第1讲光电效应波粒二象性一、光电效应及其规律
1.光电效应现象在光的照射下,金属中的电子从表面逸出的现象,发射出来的电子叫光电子.2.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率.3.光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应.(2)
光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大.(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比.自测1(2019·广西钦州市四月综测)用一束单色光照射A、B两种金属,
若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大.则()A.若增大光照强度,则光电子的最大初动能增大B.金属A的逸出功比金属B的逸出功大C.金属A的截止频率比金属B的截止频率低D.得到的光电子在真空中运动的速度为光速答案C解析根据光电效应方程Ek=h
ν-W0=hν-hνc,由题意可知金属A的逸出功比金属B的逸出功小,金属A的截止频率比金属B的截止频率低,增大光照强度,单色光的频率不变,则光电子的最大初动能不变,得到的光电子在真空中运动的速度小于光速,故C正确,A、B、D错误.二、爱因斯坦光
电效应方程1.光子说:在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量ε=hν.2.逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值.3.最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值.4
.光电效应方程(1)表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0.(2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能.
自测2(2019·陕西宝鸡市高考模拟检测(二))已知某种金属的极限频率为νc,现用频率为3νc的光照射此金属板,所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()A.4hνcB.3hνcC.2hνcD.
hνc答案C解析该金属的逸出功为W0=hνc,改用频率为3νc的光照射同一金属材料,根据光电效应方程,所产生光电子的最大初动能Ek=3hνc-W0=2hνc,故C正确,A、B、D错误.三、光的波粒二象性与物
质波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.(2)光电效应说明光具有粒子性.(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.2.物质波(1)概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概
率小的地方,因此光波又叫概率波.(2)物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子,大到宏观物体,都有一种波与它对应,其波长λ=hp,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.自测3(多选)下列说法中正确的是()A.光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光
的电磁说B.在光的双缝干涉实验中,暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C.光的双缝干涉实验中,大量光子打在光屏上的落点是有规律的,暗条纹处落下光子的概率小D.单个光子显示粒子性,大量光子显示波动性答案CD1.四点提醒(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光
的频率.(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光.(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关.(4)光电子不是光子,而是电子.2.两条对应关系(1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大;(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大
初动能大.3.三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系:Ek=eUc.(3)逸出功与极限频率的关系W0=hνc.例1(多选)(2020·福建厦门市质检)利用光电管研究光电效应的实验电
路图如图1所示,用频率为ν的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则()图1A.改用紫外线照射K,电流表中没有电流通过B.只增加该可见光的强度,电流表中通过的电流将变大C.若将滑动变阻器的滑片滑到A端,电流表中一定无电流通过D.若将滑动变阻器的滑片向B端滑动,电流表示数可能不
变答案BD解析用频率为ν的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,说明能发生光电效应,则该可见光的频率大于阴极材料的极限频率,紫外线的频率大于可见光的频率,故用紫外线照射K,也一定能发生光电效应,电流表中有电流通过,A错误;只增加可
见光的强度,单位时间内逸出金属表面的光电子数增多,电流表中通过的电流将变大,B正确;滑动变阻器的滑片滑到A端,光电管两端的电压为零,但光电子有初动能,故电流表中仍有电流通过,C错误;滑动变阻器的滑片向B端滑动时,若电流已达到饱和光电流
,则电流表示数可能不变,D正确.变式1(2019·北京市东城区二模)研究光电效应的实验规律的电路图如图2所示,加正向电压时,图中光电管的A极接电源正极,K极接电源负极,加反向电压时,反之.当有光照射K
极时,下列说法正确的是()图2A.K极中有无光电子射出与入射光频率无关B.光电子的最大初动能与入射光频率有关C.只有光电管加正向电压时,才会有光电流D.光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大答案B解析K极中有无光电子射出与入射光频率有关,只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子
射出,选项A错误;根据光电效应的规律,光电子的最大初动能与入射光频率有关,选项B正确;光电管加反向电压时,只要反向电压小于遏止电压,就会有光电流产生,选项C错误;在未达到饱和光电流之前,光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大,达到饱和光电流后,光电流的大小与正向电压无关,选项D错误.
例2(2019·江苏南京市六校联考)利用图3甲所示的电路研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图象,由此算出普朗克常量h.图乙中U1、ν1、ν0均已知,电子电荷量用e表示.当入射光的频率增大时,为了测定遏止电压,滑动变阻器的
滑片P应向________(选填“M”或“N”)端移动,由Uc-ν图象可求得普朗克常量h=________(用题中字母表示).图3答案NeU1ν1-ν0解析入射光的频率增大,光电子的最大初动能增大,则遏止电压
增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片P向N端移动;根据Ek=hν-W0=eUc,得Uc=hνe-W0e,图线的斜率k=he=U1ν1-ν0,则h=eU1ν1-ν0.变式2(2018·全国卷Ⅱ·17)用波长为3
00nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J.已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,真空中的光速为3.00×108m·s-1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()
A.1×1014HzB.8×1014HzC.2×1015HzD.8×1015Hz答案B解析设单色光的最低频率为ν0,由Ek=hν-W0知Ek=hν1-W0,0=hν0-W0,又知ν1=cλ整理得ν0=cλ-Ekh,解得ν0≈8×1014Hz.图象名称图线形状由图线直接(间接)得到的
物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的值的绝对值W0=|-E|=E③普朗克常量:图线的斜率k=h颜色相同、强度不同的光,光电流与电压的关系①遏止电压Uc
:图线与横轴的交点的横坐标②饱和光电流Im1、Im2:光电流的最大值③最大初动能:Ek=eUc颜色不同时,光电流与电压的关系①遏止电压Uc1、Uc2②饱和光电流③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2遏止电压Uc与入射光频率ν的关系
图线①极限频率νc:图线与横轴的交点的横坐标②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke(注:此时两极之间接反向电压)例3(2019·东北三省四市教研联合体模拟)在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中,光电子的最大初动能Ek与入射光
频率ν的关系如图4所示,则()图4A.两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B.若增大入射光频率ν,则所需的遏止电压Uc随之增大C.若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应,则一定也能使乙金属发生光电效应D.若增加入射光的强度,不改变入射光频率ν,则
光电子的最大初动能将增大答案B解析根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,可知题图图线的斜率表示普朗克常量,故两条图线与横轴的夹角α和β一定相等,故A错误;根据Ek=eUc和Ek=hν-W0,得Uc=heν-W0e,故增大入射光频率ν,则所需的遏止电压Uc随之增大,故B正确;根据爱因斯坦光电效
应方程Ek=hν-W0,当Ek=0时,则W0=hνc,即甲的逸出功小于乙的逸出功,故当某一频率的光可以使甲金属发生光电效应,但此光不一定能使乙金属发生光电效应,故C错误;光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故D错误.变式3用如图
5甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知()图5A.单色光a和c
的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大B.单色光a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大C.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最小D.单色光a和c的频率不同,且a光更强些,b光频率最小答案B解析a、c两单色光照射后遏止电压相同,根据Ek=e
Uc,可知产生的光电子最大初动能相等,则a、c两单色光的频率相等,光子能量相等,由于a光的饱和光电流较大,则a光的强度较大.单色光b照射后遏止电压较大,根据Ek=eUc,可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大,根据光电效应方程Ek=hν-W0得,b光的频率大于a光
的频率,故A、C、D错误,B正确.1.从数量上看:个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.2.从频率上看:频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,贯穿本领越强,越不
容易看到光的干涉和衍射现象.3.从传播与作用上看:光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现出粒子性.4.波动性与粒子性的统一:由光子的能量E=hν、光子的动量表达式p=hλ也可以看出
,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有描述波动性的物理量——频率ν和波长λ.例4(多选)(2015·江苏卷·12C(1))波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有()A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.
黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等答案AB解析光电效应现象揭示了光的粒子性,所以A正确;热中子束射到晶体上产生衍射图样,即运动的实物粒子具有波的特性,即说明中子具有波动性,所以B正确;黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有
量子化,即黑体辐射是不连续的、一份一份的,所以黑体辐射用光的粒子性解释,即C错误;根据德布罗意波长公式λ=hp,p2=2mEk,可得λ=h2mEk,质子的质量大于电子的质量,所以动能相等的质子和电子,质子的德布罗意波长较短,所以D
错误.变式4(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是()A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显
微镜观测物质的微观结构答案ACD解析电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,说明电子是一种波,故A正确;β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,可以说明β射线是一种粒子,故B错误;人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射
说明中子是一种波,故C正确;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,利用了电子束的衍射现象,说明电子束是一种波,故D正确.变式5下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是()A.光的色散和光的干涉B.光的干涉和光的衍射C.泊松亮斑和光电效应D.光的反射和光电效应答案C例5
(2019·江苏卷·12(3))在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×10-7m,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J.求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h=6.63×10-34
J·s,光速c=3×108m/s.计算结果保留一位有效数字)答案5×1016解析光子能量ε=hcλ光子数目n=Eε代入数据得n≈5×1016.变式6(2016·江苏卷·12C(3))几种金属的逸出功W0见下表:金属钨钙钠钾铷W0(×10-19
J)7.265.123.663.603.41用一束可见光照射上述金属的表面,请通过计算说明哪些能发生光电效应.已知该可见光的波长范围为4.0×10-7~7.6×10-7m,普朗克常数h=6.63×10-34J·s.答案钠、钾、铷能发生光电效应解析光子能量ε=hcλ取λ=4.0×10-7m,则ε
≈5.0×10-19J根据ε>W0判断,钠、钾、铷能发生光电效应.1.(光电效应现象)(多选)(2019·江苏南京市、盐城市一模)如图6所示,用导线将验电器与洁净的锌板连接,触摸锌板使验电器箔片不张开.用紫外线灯照射锌板,验电
器箔片张开,移走紫外线灯,用带负电的橡胶棒接触锌板,发现验电器箔片张角减小;改用红外线灯照射锌板,结果发现验电器箔片不张开.则说明()图6A.用紫外线灯照射后锌板带正电B.用红外线灯照射后锌板带负电C.红外线的频率小
于锌的极限频率D.紫外线的频率小于锌的极限频率答案AC解析橡胶棒带负电,当其接触锌板时发现验电器箔片张角减小,这说明锌板带电荷量减小,故锌板一定带正电,部分电荷量被橡胶棒所带负电中和,故A正确;若用红外线灯照射锌板,发现验电器箔片不张开,这说明没有发生光电效应,故金属锌的极限频率大于红外线的频率,
故B错误,C正确;因紫外线灯照射锌板,验电器箔片张开,发生了光电效应,则紫外线的频率大于锌的极限频率,故D错误.2.(光电效应现象)(2019·江苏扬州市一模)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能产生光电效应.对于这两个过程,可能相同的
物理量是()A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功答案B解析同一束光照射不同的金属,由ε=hν可知,一定相同的是入射光的光子能量,不同的金属,逸出功W0不同,根据光电效应方程Ek=hν-W0知,光电子的最大初动能不同,则遏止电压不同;同
一束光照射,光中的光子数目相等,所以饱和光电流可能是相同的,故A、C、D错误,B正确.3.(光电效应电路和图象)(2020·河北唐山市模拟)用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象,实验装置示意图如图7甲所示,实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示
,图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014Hz.已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s.则下列说法中正确的是()图7A.欲测遏止电压,应选择电源左端为正极B.当电源左端为正极时,滑动变阻器的滑片向右滑动,电流表的示数持续增大C.增大照射光的强度,产生的光电子的最大初动能一定增大D
.如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek约为1.2×10-19J答案D解析由题图甲所示的实验装置测量铷的遏止电压Uc,因光电管左端为阳极,则电源左端为负极,故选项A错误;当电源左端为正极时,滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,光电管两端电压增
大,光电流增大,当光电流达到饱和值,不再增大,即电流表读数的变化是先增大后不变,故选项B错误;光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关,与入射光的强度无关,故选项C错误;根据题图乙可知,铷的截止频率νc=5.15×1014Hz,根据hνc=W0,则可求出该金属的逸出功大小
W0=6.63×10-34×5.15×1014J≈3.41×10-19J,根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,可知当入射光的频率为ν=7.00×1014Hz时,则光电子的最大初动能为Ek=6.63×10
-34×7.00×1014J-3.41×10-19J≈1.2×10-19J,故选项D正确.4.(光电效应方程应用)(2019·江苏南通市一模)真空中有不带电的金属铂板和钾板,其极限波长分别为λ1和λ2,用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板面,则带上正电
的金属板是________(选填“铂板”或“钾板”).已知真空中光速为c,普朗克常量为h,从金属板表面飞出的电子的最大初动能为________.答案钾板hcλ2-λλλ2解析根据公式ν=cλ,由于λ1<λ<λ2,所以单色光的频率大于钾板的截止频率而小于铂板的截止频率
,所以单色光照在两板面时,只有钾板能发生光电效应,所以钾板带正电,由爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0=hcλ-hcλ2=hcλ2-λλλ2.5.(光电效应方程的应用)(多选)(2017·全国卷Ⅲ·19)在
光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub,光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是()A.若νa>νb,则一定有Ua<UbB.若νa
>νb,则一定有Eka>EkbC.若Ua<Ub,则一定有Eka<EkbD.若νa>νb,则一定有hνa-Eka>hνb-Ekb答案BC解析由爱因斯坦光电效应方程得,Ek=hν-W0,由动能定理得,Ek
=eU,若用a、b单色光照射同种金属时,逸出功W0相同.当νa>νb时,一定有Eka>Ekb,Ua>Ub,故选项A错误,B正确;若Ua<Ub,则一定有Eka<Ekb,故选项C正确;因逸出功相同,有W0=hνa-Eka=hνb-Ekb,故选项D错误.1.有一束紫外线照射某金
属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是()A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间答案B2.(多选)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.光照时间越长,光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率
有关D.入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子答案CD解析光电流的大小只与单位时间内通过单位面积的光电子数目有关,而与光照时间的长短无关,选项A错误;无论光照强度多大,光照时间多长,只要光的频率小于极限频率就不能产生光
电效应,故选项B错误;遏止电压即反向截止电压,eUc=hν-W0,与入射光的频率有关,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,则遏止电压越大,故选项C正确;无论光照强度多小,光照时间多短,只要光的频率大于极限频
率就能产生光电效应,即一定能产生光电子,故选项D正确.3.下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是()A.有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著D.大量光子的行为往往显示出粒子性答案C解析光具有波粒二象性,故A错误
;电子是组成原子的基本粒子,有确定的静止质量,是一种物质实体,速度可以低于光速,光子代表着一份能量,没有静止质量,速度永远是光速,故B错误;光的波长越长,波动性越明显,波长越短,其粒子性越显著,故C正确;大量光子运动的规律表现出光的波动性,故D错误.4
.(2019·云南省第二次统一检测)某金属发生光电效应,光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν之间的关系如图1所示.已知h为普朗克常量,e为电子电荷量的绝对值,结合图象所给信息,下列说法正确的是()图1A.入射光
的频率小于νc也可能发生光电效应现象B.该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大C.若用频率是2νc的光照射该金属,则遏止电压为hνceD.遏止电压与入射光的频率无关答案C解析由题图可知该金属的极限频率为νc
,入射光的频率必须要大于等于νc才能发生光电效应现象,选项A错误;金属的逸出功与入射光的频率无关,选项B错误;若用频率是2νc的光照射该金属,则光电子的最大初动能为Ek=2hνc-hνc=hνc=Uce,则遏止电压为Uc=h
νce,选项C正确;遏止电压与入射光的频率有关,入射光的频率越大,则光电子的最大初动能越大,遏止电压越大,选项D错误.5.(2019·重庆市4月调研)如图2,用导线将验电器与某种金属板连接,用一束蓝光照射金属板时验电器金属箔片未张开,下列措施中可能使验电器金属箔片张开的是(
)图2A.换用强度更大的蓝光照射B.换用红外线照射C.换用极限频率较大的金属板D.换用极限频率较小的金属板答案D解析能否发生光电效应与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,选项A错误;红外线的频率小于蓝光的频率,则换用红外线照射仍不
能发生光电效应,选项B错误;根据Ek=hν-hνc可知,换用极限频率较小的金属板可发生光电效应,验电器金属箔片会张开,选项C错误,D正确.6.(2019·陕西渭南市教学质检(二))人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要所接收到的
功率不低于2.3×10-18W,眼睛就能察觉.已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3×108m/s,人眼能察觉到绿光时,每秒至少接收到的绿光光子数为()A.6B.60C.600D.6000答案A解析
绿光光子能量E=hν=hcλ≈3.8×10-19J,所以每秒钟最少接收光子数n=PtE=2.3×10-18×13.8×10-19≈6,B、C、D错误,A正确.7.(2019·辽宁大连市第二次模拟)用一束绿光和一束蓝光照射某种金属的
表面,均发生了光电效应.下列说法正确的是()A.用蓝光照射金属时,逸出的光电子最大初动能更大B.用蓝光照射金属时,单位时间内逸出的光电子数更多C.增加光照强度,逸出的光电子最大初动能增大D.如果换用红光照射
,一定能使该金属发生光电效应答案A解析因为蓝光频率更高,根据光电效应方程:Ek=hν-W0,所以用蓝光照射时,光电子最大初动能更大,A正确;单位时间逸出的光电子数与光强有关,由于不知道光的强度,所以无法确定,B错误;根据Ek=hν-W0,
可知最大初动能与光强无关,C错误;因为红光的频率比绿光的频率小,但无法比较红光的频率与该金属极限频率的大小关系,故无法确定是否会发生光电效应,D错误.8.(2020·陕西汉中市模拟)用如图3所示的光电管研究光电效应,当滑动变阻器的滑片位于某一位置,开关S闭合时,用单色光a照射光电管阴极K,电流计G
的指针发生偏转,用单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,则()图3A.a光的强度一定大于b光的强度B.a光的频率一定大于阴极K的极限频率C.b光的频率一定小于阴极K的极限频率D.开关S断开后,用单色光a照射光电管阴极K,电流计G的
指针一定不会发生偏转答案B解析用某种光照射金属能否发生光电效应与光的强度无关,所以无法判断a、b光的强度,故A错误;用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,知a光频率大于金属的极限频率,故B正确;由于在光电管两端加了反向电压,用b光照射时,电流计G指针不发生偏转,所以无法
判断是否发生光电效应,即无法判断b光的频率与阴极K的极限频率大小关系,故C错误;由于在光电管两端加了反向电压,电流计G的指针发生偏转即电子能从阴极运动到阳极,所以断开开关即不加反向电压时,电子一定能从阴极运动到阳极,即电流计G的指针一定发生偏转,故D错误.9.从1907年起,美国物理学家密立根
就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量.他通过如图4甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,作出图乙所示的Uc-ν图象,由此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程
的正确性.已知电子的电荷量为e,则下列普朗克常量h的表达式正确的是()图4A.h=e(Uc2-Uc1)ν2-ν1B.h=Uc2-Uc1e(ν2-ν1)C.h=ν2-ν1e(Uc2-Uc1)D.h=e(ν2-ν1)Uc2-Uc1答案A解析根据爱因斯坦光电效应方程
Ek=hν-W0及动能定理eUc=Ek,得Uc=heν-W0e,所以图象的斜率k=Uc2-Uc1ν2-ν1=he,则h=e(Uc2-Uc1)ν2-ν1,故A项正确.