易错点28 光电效应 波粒二象性（解析版）-备战2023年高考物理考试易错题

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易错点 28 光电效应 波粒二象性
例题 1. 研究光电效应的电路图如图所示，关于光电效应，下列说法正确的是(　　)
A．任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数
B．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示数能一直增大
C．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数可能变为零
D．光电效应反映了光具有波动性
【答案】　C
【解析】
　能否发生光电效应取决于光的频率，与照射时间长短无关，A错误；增加极板间电压，
会出现饱和电流，电流表示数不会一直增大，B错误；调换电源正负极，若反向电压达到
遏止电压，则电流表示数变为零，C正确；光电效应反映了光具有粒子性，D错误．
【误选警示】
误选 A的原因：对光电效应产生的条件认识不清。对某种金属材料，只有大于该金属材料
的极限频率才能发生光电效应。
误选 B的原因：对饱和光电流认识不清。增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数
不会一直增大。
误选 D的原因：光电效应反应光具有粒子性。
例题 2. (多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是 (
)
A．由图甲可求得普朗克常量 h＝
B．由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小
C．由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
D．由图丁可知电压越高，则光电流越大
【答案】　BC
【解析】
　根据光电效应方程，结合动能定理可知 eUc＝Ek＝hν－W0＝hν－hνc，变式可得 Uc＝ν－
νc，斜率 k＝＝，解得普朗克常量为 h＝，故 A错误；根据爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－
W0可知，纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线对应金属的逸出
功大，故 B正确；入射光频率一定，饱和电流由入射光的强度决定，即光的颜色不变的情
况下，入射光越强，光子数越多，饱和电流越大，故 C正确；分析题图丁可知，当达到饱
和电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故 D错误．
【误选警示】
误选 A的原因： 对光电效应方程和遏止电压和最大初动能的关系认识不清。
误选 D的原因：对饱和光电流认识不清。增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数
不会一直增大。
光电效应规律中的四类图像
图像名称 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 截止频率 νc：图线与 ν轴交点
的横坐标
② 逸出功 W0：图线与 Ek轴交点
的纵坐标的绝对值，即 W0＝|－E|
＝E
③ 普朗克常量 h：图线的斜率，
即h＝k
入射光颜色相
同、强度不同
时，光电流与电
压的关系图线
① 遏止电压 Uc：图线与横轴的交
点的横坐标
② 饱和电流 Im：电流的最大值
③ 最大初动能：Ek＝eUc
入射光颜色不同
时，光电流与电
压的关系图线
① 遏止电压 Uc1、Uc2
② 饱和电流
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 截止频率 νc：图线与横轴交点
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)
易混点：
一、光电效应方程 Ek＝hν－W0的应用
1．光电效应方程的理解
(1)Ek为光电子的最大初动能，与金属的逸出功 W0和光的频率 ν有关．
(2)若Ek＝0，则 hν＝W0，此时的 ν即为金属的截止频率 νc.
2．光电效应现象的有关计算
(1)最大初动能的计算：Ek＝hν－W0＝hν－hνc；
(2)截止频率的计算：hνc＝W0，即 νc＝；
(3)遏止电压的计算：－eUc＝0－Ek，
即Uc＝＝.
二、光的波粒二象性
1．光的波动性
实验基础：光的干涉和衍射．
2．光的粒子性
(1)实验基础：光电效应、康普顿效应．
(2)表现：①当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质；
②少量或个别光子容易显示出光的粒子性．
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