12 A光电效应及波粒二象性 基础版.pdf

光电效应及波粒二象性

考点一黑体辐射能量子

1.热辐射

(1)定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射.

(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有所不同.

2.黑体辐射的实验规律

(1)对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有

关.

(2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.随着温度的升高，一方面，各种

波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图1.

图1

3.能量子

(1)定义：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，以最小能量值为单位一份一份地辐射

或吸收，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.

(2)能量子大小：ε＝hν，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h被称为普朗克常量.h

－34－34

＝6.626×10J·s(一般取h＝6.63×10J·s).

(3)发光功率与单个光子能量的关系：

发光功率P＝n·ε，其中n为单位时间发出的光子数目，ε为单个光子的能量.

例题精练

1.(多选)黑体辐射的实验规律如图2所示，以下判断正确的是()

图2

A.在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大

B.在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与

最小波长之间

C.温度越高，辐射强度的极大值就越大

D.温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短

答案BCD

2.人眼对绿光最敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的

－348

光子射入瞳孔，眼睛就能觉察，普朗克常量为6.63×10J·s，光速为3.0×10m/s，则人眼

能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()

－18－19

A.2.3×10WB.3.8×10W

－10－18

C.7.0×10WD.1.2×10W

答案A

hc－

19

解析绿光光子能量：ε＝hν＝≈3.8×10J.每秒最少有6个绿光的光子射入瞳孔，所以P

λ

6ε－

18

＝≈2.3×10W，选项A正确，B、C、D错误.

1s

考点二光电效应

1.光电效应及其规律

(1)光电效应现象

照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，这个现象称为光电效应，这种电子常

被称为光电子.

(2)光电效应的产生条件

入射光的频率大于或等于金属的截止频率.

(3)光电效应规律

①每种金属都有一个截止频率ν，入射光的频率必须大于或等于这个截止频率才能产生光电

c

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.

－9

③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10s.

④当入射光的频率大于或等于截止频率时，入射光越强，饱和电流越大，逸出的光电子数越

多，逸出光电子的数目与入射光的强度成正比，饱和电流的大小与入射光的强度成正比.

2.爱因斯坦光电效应方程

(1)光电效应方程

①表达式：hν＝E＋W或E＝hν－W.

k0k0

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