高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第9點(diǎn) 光電效應(yīng)中的四對(duì)概念辨析素材 新人教版選修3-5（通用）

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1、第9點(diǎn)　光電效應(yīng)中的四對(duì)概念辨析 “光電效應(yīng)”是光的粒子性的一個(gè)重要體現(xiàn)，在學(xué)習(xí)過程中，要分清一些易混淆的概念，如“光子”與“光電子”、“光子的能量”與“入射光的強(qiáng)度”等，這對(duì)理解光電效應(yīng)的規(guī)律具有重要意義． 一、“光子”與“光電子” 光子是指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電，是微觀領(lǐng)域中的一種粒子；而光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來的電子，因此其本質(zhì)就是電子． 二、“光子的能量”與“入射光的強(qiáng)度” 光子的能量是一份一份的，每一份的能量為ε＝hν，其大小由光的頻率決定；而入射光的強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)入射光中所包含光子的能量總和，入射光的強(qiáng)度可表示為I＝nhν，其中n為光

2、子數(shù)． 三、“光電子的最大初動(dòng)能”與“光電子的初動(dòng)能” 金屬表面的電子，只需克服原子核的引力做功就能從金屬表面逸出，那么這些光電子具有最大初動(dòng)能，其值為Ek＝hν－W0(式中W0為金屬的逸出功)．而不從金屬表面發(fā)射的光電子，在逸出的過程中損失的能量會(huì)更多，所以此時(shí)光電子的初動(dòng)能Ek′＜Ek. 四、“光電流”與“飽和光電流” 在一定頻率與強(qiáng)度的光照射下，光電流與電壓之間的關(guān)系為：開始時(shí)，光電流隨電壓U的增大而增大，當(dāng)U比較大時(shí)，光電流達(dá)到飽和值Im，這時(shí)即使再增大U，在單位時(shí)間內(nèi)也不可能有更多的光電子定向移動(dòng)，光電流也就不會(huì)再增加，即飽和光電流是在一定頻率與強(qiáng)度的光照射下的最大光電流．因

3、此在解光電效應(yīng)的題目時(shí)，應(yīng)注意明確是光電流還是飽和光電流． 對(duì)點(diǎn)例題　用同一束單色光，在同一條件下，先后照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)．在這兩個(gè)過程中，對(duì)下列四個(gè)物理量來說，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．金屬的逸出功 C．光電子的初動(dòng)能 D．光電子的最大初動(dòng)能 解題指導(dǎo)　光子的能量由光的頻率決定，同一束單色光頻率相同，因而光子能量相同；逸出功等于電子脫離原子核束縛需要做的最少的功，因此只由材料決定，鋅片和銀片的光電效應(yīng)中，光電子的逸出功一定不相同；由hν＝mv＋W0，照射光子能量hν相同，逸出

4、功W0不同，則光電子的最大初動(dòng)能不同；由于光電子吸收光子后到達(dá)金屬表面的路徑不同，途中損失的能量也不同，因而脫離金屬時(shí)的初動(dòng)能分布在零到最大初動(dòng)能之間．所以，在兩個(gè)不同光電效應(yīng)的光電子中，初動(dòng)能是可能相等的． 答案　A　C　BD 1．利用光子說對(duì)光電效應(yīng)的解釋，正確的是(　　) A．金屬表面的一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子 B．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子 C．金屬表面的一個(gè)電子吸收若干個(gè)光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出 D．無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子 答案　A 解析　根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知：金屬中的一個(gè)電子只能吸

5、收一個(gè)光子的能量，一個(gè)光子的能量也只能交給一個(gè)電子．電子吸收一個(gè)光子的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要積累能量的過程，不存在一個(gè)電子吸收若干個(gè)光子的現(xiàn)象，且只有當(dāng)入射光的能量不低于該金屬的逸出功時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，即入射光頻率不低于金屬的極限頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)． 2．某金屬的逸出功為2.3 eV，這意味著(　　) A．這種金屬內(nèi)部的電子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脫離表面 B．這種金屬表層的電子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脫離表面 C．要使這種金屬有電子逸出，入射光子的能量可能小于2.3 eV D．這種金屬受到光照時(shí)若有電子逸出，則電子離開金屬表面時(shí)的動(dòng)能至少等于2.3 eV 答案　B 解析　逸出功指原子的最外層電子脫離原子核克服引力做的功，選B.