光电效应、波粒二象性
一、光电效应
的现象(发射出的电子称为光电子). 1.定义:极限频率. 2.产生条件:3.光电效应规律 (1)存在着饱和电流
对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多. (2)存在着遏止电压和截止频率
光电子的能量只与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应.
(3)光电效应具有瞬时性
当频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流,时
-
间不超过109 s.
二、光电效应方程 1.基本物理量
-
(1)光子的能量ε=hν,其中h=6.626×1034 J·s(称为普朗克常量).
. (2)(3)最大初动能 发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的. . 2.光电效应方程:Ek三、光的波粒二象性
性. 1性. 2性. 3四、物质波
1.概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达的地方,因此光波又叫概率波. 2.物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,
,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.,1.光电效应实验中,下列其波长λ表述正确的是( )
A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关
D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子
-
2.用波长为2.0×107m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大初动能是--
4.7×1019J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×1034 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)( )
A.5.5×1014Hz B.7.9×1014Hz
C.9.8×1014Hz D.1.2×1015Hz
3.有关光的本性的说法正确的是( )
A.关于光的本性,牛顿提出了“微粒说”,惠更斯提出了“波动说”,爱因斯坦提出了“光子说”,它们都圆满地说明了光的本性
B.光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成宏观概念上的粒子
C.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性
D.在光的双缝干涉实验中,如果光通过双缝时显出波动性,如果光只通过一个缝时显出粒子性
4.(2013·高考江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的________也相等.( )
A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量
光电效应规律的理解 区分光电效应中的五组概念 1.光子与光电子
光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子.光子是光电效应的因,光电子是果.
2.光电子的动能与光电子的最大初动能
光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功的情况,才具有最大初动能.光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能.
3.光电流和饱和光电流
金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关.
4.入射光强度与光子能量
入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量. 5.光的强度与饱和光电流
饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的,对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系.
1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的
论文,其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是 ( )
A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应 B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比
D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应
[尝试解答]
________
1.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,则( )
A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B.逸出的光电子的最大初动能将减小
C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小 D.有可能不发生光电效应
光电效应方程及图象问题
1.爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0
hν:光电子的能量.
W0:逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功. Ek:光电子的最大初动能.
(2013·高考浙江自选模块)小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实
-
验装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量h=6.63×1034J·s.
(1)图甲中电极A为光电管的________(填“阴极”或“阳极”);
(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率νc=________Hz,逸出功W0=________J;
(3)如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek=________J.
[尝试解答]
________________________________________________________________________
2.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出(
)
A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
对波粒二象性理解不透彻造成错误
范例 物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果下列认识正确的是( )
A.曝光时间不长时,光的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点子 B.单个光子的运动没有确定的轨道
C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D.只有大量光子的行为才表现出波动性
[错因分析] 此题易错选A,主要原因是对光是一种概率波理解不透彻造成的.
[解析] 单个光子通过双缝后的落点无法预测,大量光子的落点出现一定的规律性,落在某些区域的可能性较大,这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域.光具有波粒二象性,少数光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性.所以正确选项为B、C、D.
[答案] BCD
[真知灼见] 微观粒子中的粒子性与宏观概念中的粒子性不同,通俗地讲,宏观粒子运动有确定的轨道,能预测,遵守经典物理学理论,而微观粒子运动轨道具有随机性,不能预测,也不遵守经典物理学理论;微观粒子的波动性与机械波也不相同,微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同,遵守统计规律,所以这种波叫概率波.
一_高考题组
1.(2013·高考上海卷)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( ) A.锌板带负电 B.有正离子从锌板逸出 C.有电子从锌板逸出 D.锌板会吸附空气中的正离子
2.
(2010·高考天津卷)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图.则这两种光( )
A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大 3.(2013·高考北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)(
)
hνW
A.U=-
eeC.U=2hν-W 二_模拟题组
2hνW
B.U=ee5hνW
D.U=2ee
4.(20114·太原质检)关于物质的波粒二象性,下列说法中不正确的是( )
A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性
B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道 C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的
D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性 5.(2014·揭阳模拟)如图甲所示,合上开关,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零.调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.把电路改为图乙,当电压表读数为2 V时,电子到达阳极时的最大动能为(
)
A.0.6 eV B.1.9 eV C.2.6 eV D.4.5 eV
参考答案: 基础再现·对点自测 01电子 □02大于 □03最小值 □04最大值 □05hν-W0 □06波动 □07粒子 □08波粒二象 □09大 □
h
10小 □11 □
p
[自我校对] 1.CD 2.B 3.C 4.C 考点透析·讲练互动
【例1】[解析]根据光电效应现象的实验规律,只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应,故A、D正确.根据光电效应方程,最大初动能与入射光频率为线性关系,但非正比关系,B错误;根据光电效应现象的实验规律,光电子的最大初动能与入射光强度无关,C错误.
[答案]AD
【突破训练1】C
【例2】[解析](1)在光电效应中,电子向A极运动,故电极A为光电管的阳极.
-
(2)由题图可知,铷的截止频率νc为5.15×1014Hz,逸出功W0=hνc=6.63×10
-34
×5.15×1014J≈3.41×1019J.
(3)当入射光的频率为ν=7.00×1014Hz时,由Ek=hν-hνc得,光电子的最大初动能为
Ek=6.63×1034×(7.00-5.15)×1014J≈1.23×1019J.
-
[答案](1)阳极 (2)5.15×1014[(5.12~5.18)×1014均视为正确] 3.41×1019[(3.39~
---
3.43)×1019均视为正确] (3)1.23×1019[(1.21~1.25)×1019均视为正确]
【突破训练2】[解析]选B.由图象知,甲、乙光对应的遏止电压相等,由eUc=Ek和hν=W0+Ek得甲、乙光频率相等,A错误;丙光的频率大于乙光的频率,则丙光的波长小于乙光的波长,B正确;由hνc=W0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同,C错误;由光电效应方程知,甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能,D错误.
高效演练·轻松闯关
1.[解析]选C.锌板在紫外线的照射下产生了光电效应,说明锌板上有光电子飞出,所以锌板带正电,C正确,A、B、D错误.
2.[解析]选BC.由图可知b光照射时对应遏止电压Uc2大于a光照射时的遏止电压Uc1.11
因qU=mv2,而hν=W0+mv2,所以b光照射时光电子最大初动能大,A错,且可得νb>νa,
22
λb
3.[解析]选B.以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得:
1
-Ue=0v2①
2m
由光电效应方程得:
1nhνv2+W(n=2,3,4„)②
2m
nhνW
由①②式解得:Un=2,3,4„),
ee
故选项B正确.
4.[解析]选D.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律,大量光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的运动表现出光的粒子性.光的波长越长,波动性越明显,光的频率越高,粒子性越明显.而宏观物体的德布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,D项正确.
5.[解析]选C.光子能量hν=2.5 eV的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电
1
效应,由光电效应方程hν=mv2+W,当电压表读数大于等于0.6 V时,电流表读数为零,
2m
112
则电子不能到达阳极,由动能定理eU=mv2v=eU=0.6 eV,对图乙当
2m2m
1
电压表读数为2 V时,电子到达阳极的最大动能Ek=v2+eU′=0.6 eV+2 eV=2.6 eV,
2m
故C正确.
-
-
光电效应、波粒二象性
一、光电效应
的现象(发射出的电子称为光电子). 1.定义:极限频率. 2.产生条件:3.光电效应规律 (1)存在着饱和电流
对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多. (2)存在着遏止电压和截止频率
光电子的能量只与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应.
(3)光电效应具有瞬时性
当频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流,时
-
间不超过109 s.
二、光电效应方程 1.基本物理量
-
(1)光子的能量ε=hν,其中h=6.626×1034 J·s(称为普朗克常量).
. (2)(3)最大初动能 发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的. . 2.光电效应方程:Ek三、光的波粒二象性
性. 1性. 2性. 3四、物质波
1.概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达的地方,因此光波又叫概率波. 2.物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,
,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.,1.光电效应实验中,下列其波长λ表述正确的是( )
A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关
D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子
-
2.用波长为2.0×107m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大初动能是--
4.7×1019J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×1034 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)( )
A.5.5×1014Hz B.7.9×1014Hz
C.9.8×1014Hz D.1.2×1015Hz
3.有关光的本性的说法正确的是( )
A.关于光的本性,牛顿提出了“微粒说”,惠更斯提出了“波动说”,爱因斯坦提出了“光子说”,它们都圆满地说明了光的本性
B.光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成宏观概念上的粒子
C.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性
D.在光的双缝干涉实验中,如果光通过双缝时显出波动性,如果光只通过一个缝时显出粒子性
4.(2013·高考江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的________也相等.( )
A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量
光电效应规律的理解 区分光电效应中的五组概念 1.光子与光电子
光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子.光子是光电效应的因,光电子是果.
2.光电子的动能与光电子的最大初动能
光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功的情况,才具有最大初动能.光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能.
3.光电流和饱和光电流
金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关.
4.入射光强度与光子能量
入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量. 5.光的强度与饱和光电流
饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的,对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系.
1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的
论文,其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是 ( )
A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应 B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比
D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应
[尝试解答]
________
1.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,则( )
A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B.逸出的光电子的最大初动能将减小
C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小 D.有可能不发生光电效应
光电效应方程及图象问题
1.爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0
hν:光电子的能量.
W0:逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功. Ek:光电子的最大初动能.
(2013·高考浙江自选模块)小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实
-
验装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量h=6.63×1034J·s.
(1)图甲中电极A为光电管的________(填“阴极”或“阳极”);
(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率νc=________Hz,逸出功W0=________J;
(3)如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek=________J.
[尝试解答]
________________________________________________________________________
2.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出(
)
A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
对波粒二象性理解不透彻造成错误
范例 物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果下列认识正确的是( )
A.曝光时间不长时,光的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点子 B.单个光子的运动没有确定的轨道
C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D.只有大量光子的行为才表现出波动性
[错因分析] 此题易错选A,主要原因是对光是一种概率波理解不透彻造成的.
[解析] 单个光子通过双缝后的落点无法预测,大量光子的落点出现一定的规律性,落在某些区域的可能性较大,这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域.光具有波粒二象性,少数光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性.所以正确选项为B、C、D.
[答案] BCD
[真知灼见] 微观粒子中的粒子性与宏观概念中的粒子性不同,通俗地讲,宏观粒子运动有确定的轨道,能预测,遵守经典物理学理论,而微观粒子运动轨道具有随机性,不能预测,也不遵守经典物理学理论;微观粒子的波动性与机械波也不相同,微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同,遵守统计规律,所以这种波叫概率波.
一_高考题组
1.(2013·高考上海卷)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( ) A.锌板带负电 B.有正离子从锌板逸出 C.有电子从锌板逸出 D.锌板会吸附空气中的正离子
2.
(2010·高考天津卷)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图.则这两种光( )
A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大 3.(2013·高考北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)(
)
hνW
A.U=-
eeC.U=2hν-W 二_模拟题组
2hνW
B.U=ee5hνW
D.U=2ee
4.(20114·太原质检)关于物质的波粒二象性,下列说法中不正确的是( )
A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性
B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道 C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的
D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性 5.(2014·揭阳模拟)如图甲所示,合上开关,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零.调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.把电路改为图乙,当电压表读数为2 V时,电子到达阳极时的最大动能为(
)
A.0.6 eV B.1.9 eV C.2.6 eV D.4.5 eV
参考答案: 基础再现·对点自测 01电子 □02大于 □03最小值 □04最大值 □05hν-W0 □06波动 □07粒子 □08波粒二象 □09大 □
h
10小 □11 □
p
[自我校对] 1.CD 2.B 3.C 4.C 考点透析·讲练互动
【例1】[解析]根据光电效应现象的实验规律,只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应,故A、D正确.根据光电效应方程,最大初动能与入射光频率为线性关系,但非正比关系,B错误;根据光电效应现象的实验规律,光电子的最大初动能与入射光强度无关,C错误.
[答案]AD
【突破训练1】C
【例2】[解析](1)在光电效应中,电子向A极运动,故电极A为光电管的阳极.
-
(2)由题图可知,铷的截止频率νc为5.15×1014Hz,逸出功W0=hνc=6.63×10
-34
×5.15×1014J≈3.41×1019J.
(3)当入射光的频率为ν=7.00×1014Hz时,由Ek=hν-hνc得,光电子的最大初动能为
Ek=6.63×1034×(7.00-5.15)×1014J≈1.23×1019J.
-
[答案](1)阳极 (2)5.15×1014[(5.12~5.18)×1014均视为正确] 3.41×1019[(3.39~
---
3.43)×1019均视为正确] (3)1.23×1019[(1.21~1.25)×1019均视为正确]
【突破训练2】[解析]选B.由图象知,甲、乙光对应的遏止电压相等,由eUc=Ek和hν=W0+Ek得甲、乙光频率相等,A错误;丙光的频率大于乙光的频率,则丙光的波长小于乙光的波长,B正确;由hνc=W0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同,C错误;由光电效应方程知,甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能,D错误.
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1.[解析]选C.锌板在紫外线的照射下产生了光电效应,说明锌板上有光电子飞出,所以锌板带正电,C正确,A、B、D错误.
2.[解析]选BC.由图可知b光照射时对应遏止电压Uc2大于a光照射时的遏止电压Uc1.11
因qU=mv2,而hν=W0+mv2,所以b光照射时光电子最大初动能大,A错,且可得νb>νa,
22
λb
3.[解析]选B.以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得:
1
-Ue=0v2①
2m
由光电效应方程得:
1nhνv2+W(n=2,3,4„)②
2m
nhνW
由①②式解得:Un=2,3,4„),
ee
故选项B正确.
4.[解析]选D.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律,大量光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的运动表现出光的粒子性.光的波长越长,波动性越明显,光的频率越高,粒子性越明显.而宏观物体的德布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,D项正确.
5.[解析]选C.光子能量hν=2.5 eV的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电
1
效应,由光电效应方程hν=mv2+W,当电压表读数大于等于0.6 V时,电流表读数为零,
2m
112
则电子不能到达阳极,由动能定理eU=mv2v=eU=0.6 eV,对图乙当
2m2m
1
电压表读数为2 V时,电子到达阳极的最大动能Ek=v2+eU′=0.6 eV+2 eV=2.6 eV,
2m
故C正确.
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