《高三物理备考》34.光电效应的规律及应用（电学）

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光电效应的规律及应用
打卡： 2020
高考物理备考第
34
小时 编写：陈庆威
陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）
第一步：【知识方法】
1．两条主线
(1)光强大→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。
2．三个关系
(1)爱因斯坦光电效应方程：
E
k＝
hν
－
W
0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系：
E
k＝
eU
0。
(3)逸出功与极限频率的关系：
W
0＝
hν
0。
3．光电效应的三类图象
最大初动能(
E
k)与入射
光频率(
ν
)的关系图线
W
0＝|－
E
|＝
E
图线斜率
k
＝
h
光电流与光的颜
色、强度和电压关
系图线
E
km＝
eUc
遏止电压
Uc
与入
射光频率
ν
的
关系图线
h
＝
ke
4.光的波粒二象性
(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性；
(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光
粒子性强；
(3)光子说未否定波动说，
E
＝
hν
＝中，
ν
和
λ
是波的概念。
第二步：【考点例题】
【例题 1】（2020·安徽高三）1897 年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴
极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是（
）
A．电子的发现说明原子核是有内部结构的
B．β 射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
C．光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子
D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
【例题 2】（2020·黑龙江高三）在研究光电效应实验中，某金属的逸出功为
W
，用波
长 为的单色光照射该金属发生了光电效应。已知普朗克常量为
h
，真空中光速为
c
下
列说法正确的是（　　）
A．光电子的最大初动能为
B．该金属的截止频率为
C．若用波长为 的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能变为原来的 2 倍
D．若用波长为 的单色光照射该金属，一定可以发生光电效应
【例题 3】（2020·广东高三）氢原子能级示意图如图所示。氢原子由高能级向低能
级跃迁时， 从 n＝4 能级跃迁到 n＝2 能级所放出的光子恰能使某种金属发生 光电
效应，则处在 n＝4 能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光 子中有几种光子能使该金
属发生光电效应（ ）
A．2 B．3 C．4 D．8
【例题 4】（2020·陕西高三）研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示，用光强相
同的黄光和蓝光照射光电管阴极 K 时，测得相应的遏止电压分别为 U1和 U2，产生的光
电流 I 随光电管两端电压 U 的变化规律如图(b)所示．已知电子的质量为 m，电荷量为
－e，黄光和蓝光的频率分别为 ν1和 ν2，且ν1<ν2．则下列判断正确的是
A．U1>U2
B．图(b)中的乙线是对应黄光照射
C．根据题述条件无法算出阴极 K 金属的极限频率
D．用蓝光照射时，光电子的最大初动能为 eU2
【例题 5】（2020·浙江高三）一定强度的激光（含有两种频率的复色光）沿半径方
向入射到半圆形玻璃砖的圆心
O
点，如 图甲所示。现让经过玻璃砖后的
A
、
B
、
C
三
束光分别照射相同的光电管的阴极（如图乙所示）， 其中
C
光照射恰好有光电流产
生，则（　　）
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