高考物理一轮复习考点精讲精练第34讲　光电效应 波粒二象性（解析版）.doc

第34讲光电效应波粒二象性

1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.

2.会利用光电效应方程计算逸出功、截止频率、最大初动能等物理量.

3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．

考点一光电效应的实验规律

1．光电效应

在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．

2．实验规律

(1)每种金属都有一个极限频率．

(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．

(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．

(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．

3．遏止电压与截止频率

(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.

(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．

(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．

（2023?南通模拟）如图所示，用某频率的光照射光电管，研究饱和电流的影响因素，则（）

A．电源的左端为负极

B．换更高频率的光照射，电流表示数一定增大

C．滑动变阻器滑片移至最左端，电流表示数为零

D．滑动变阻器滑片向右移的过程中，电流表示数可能一直增大

【解答】解：A．光电子从K极逸出后要能顺利的形成光电流，需要加上正向电压，因此电源的左端为正极，光电子在电场力的作用下向A板做定向移动，从而形成光电流，故A错误；

B．换更高频率的光照射，可以增大光电子的动能增加，使单位时间到达A极板的电子数增多，电流增大；若到达饱和光电流，换更高频率的光照射，光电流并不会增大，电流表示数不变，故B错误；

C．当滑动变阻器移动到最左端时，A、K两极板的电压为零，但逸出的光电子具有动能，可以到达A极板，因此电流表的示数不为零，故C错误；

D．滑动变阻器滑片向右移的过程中，A、K两极板的电压增大，光电子在电场力的作用下移动的更快，即单位时间内到达A极板的光电子数目增多，则光电流增大，但若光电流已经达到饱和，增大两极板的电压，光电流不在变化，因此滑动变阻器滑片向右移的过程中，电流表示数可能一直增大，故D正确。

故选：D。

（2023?抚州一模）光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度。下列判断正确的是（）

A．锌板带正电，验电器带负电

B．将带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角变大

C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板，验电器指针偏角变大

D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针偏角变大

【解答】解：A．发生光电效应时，锌板失去电子带正电，验电器也带正电，故A错误；

B．因为发生光电效应时，锌板失去电子带正电，用带负电的金属小球与锌板接触，验电器电量要减小，故其指针偏角变小，故B错误；

C．改用强度更大的紫外线灯照射锌板，单位时间内发出的光电子数目增多，则所带的正电增多，验电器指针偏角增大，故C正确；

D．改用强度更大的红外线灯照射锌板，红光频率小于紫光频率，不一定能发生光电效应，验电器可能指针不动，故D错误。

故选：C。

（2023春?东城区期末）把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。下列说法正确的是（）

A．验电器指针的张角会变大

B．锌板上的正电荷转移到了验电器指针上

C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子

D．验电器指针的张角发生变化是因为紫外线让电子从锌板表面逸出

【解答】解：A、开始时锌板带负电，验电器带负电，指针张开一定的角度，用紫外线灯照射锌板，锌板发生光电效应，锌板的电子逸出，锌板带正电，使验电器上的负电荷与后来的正电荷中和，锌板所带电荷量先减少后增加，所以验电器指针张角先减小后增大，故A错误；

BCD、验电器指针的张角发生变化是因为紫外线让电子从锌板表面逸出，锌板带正电，验电器上的负电荷转移到锌板上，最后验电器带上正电荷，不是因为锌板获得了电子，故BC错误，D正确。

故选：D。

考点二光电效应方程和Ek－ν图象

1．光子说

爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝hν，其中h＝6.63×10－34J·s.

2．光电效应方程

(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.

(2)物理意义：金属中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Ek＝eq\f(1,2)mv2.

3．由Ek－ν图象(如图)可以得到的信息

(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc.

(2)逸出功：图线与Ek轴交点