2022年最新光电效应知识总结与复习练习题.docx

精品文档精品文档一、光电效应现象量子论初步定义：物质在光照条件下释放出电子的现象,叫做光电效应；光电子和光电流：光电效应中释放出来的电子叫光电子,产生的电流叫光电流、规律： 任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必需大于这个极限频率,才能发生光电效应, 低于这个频率不能发生光电效应； 光电子的最大初动能与光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大； 入射光照在金属上时,光电子的发射,几乎是瞬时的； 当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光电流的强度成正比；光电管：利用光电效应把光信号转化为电信号,动作特别快速灵敏；1 以下对光电效应的说明中正确选项（）A 金属内每个电子要吸取一个或一个以上的光子,当它积存的能量足够大时,就能溢出金属；B 假如入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做得最小功,便不能发生光电效应；C发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大；D由于不同金属的逸出功不相同的,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同；2 光电效应试验的装置如下列图,已知紫光频率大于锌板的极限频率,就以下说法中正确的有（）A 用紫光照耀锌板,验电器指针会发生偏转B用红色光照耀锌板,验电器指针会发生偏转C锌板带的是负电荷D使验电器发生偏转的是正电荷3 在光电管的试验中,发觉用肯定频率的A 单色光照耀光电管时, 电流表会发生偏转,而用另一频率的 B 单色光照耀时不发生光电效应,那么（）A A 光的频率大于B 光的频率B光的频率大于 A 光的频率C 用 A 光照耀光电管时流过电流表G的电流方向是a 流向 b D用 A光照耀光电管时流过电流表的电流方向是b 流向 a二光子定义：光在空间传播过程中不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子；光子的能量：每个光子的能量E=hv；其中 h 为普朗克常量, v 为光子的频率；三 爱因斯坦的光子说对光电效应的说明存在极限频率：Vo=Wh；瞬时性：光照耀在金属上时,电子吸取光子能量不需要积存,吸取能量；马上增大动能,并逸出表面成为光电子；入射光强度是指单位时间内入射到金属表面上单位面积的总能量；在入射光频率不变的情形下,光强正比于单位时间内照耀到金属表面的光子数；4 某种单色光的频率为v,用它照耀某种金属时,在逸出的光电子中动能最大值为Ek, 就这种金属的逸出功和极限频率分别为（ ）A hv - Ek、v-Ek hB Ek-hv v+ Ek hC hv-Ekv-h EkD Ek-hv v-h Ek5 电子从金属逸出时需要做的功是1.326 × 10 15J, 这种金属发生光电效应的极限频率为多少？6 用某种单色光照耀金属表面时,发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,就（）A 光电子的最大初动能不变B光电子的最大初动能削减C 单位时间内产生的光电子数削减D可能不发生光电效应7 某金属在一束黄光照耀下,正好有光电子逸出,下面正确选项（）A 增大光强而不转变光的频率,光电子的初动能将不变；B用一束更大强度的红代替黄光,光电流将增大；C 用强度相同的紫光代替黄光,光电流将增大；D用强度较弱的紫光代替黄光,有可能不发生光电效应；四光的波粒二象性光具有波动性：光的干涉现象、衍射现象；光具有粒子性：光电效应、光子说；所以光具有波粒二象性,但这里的波不能看做宏观概念的波,而是一种概率波,这里的粒子也不是红光爱恋中的粒子；1 以下各组现象说明光具有波粒二象性的是（）A 光的色散和光的干涉B光的干涉和光的衍射C 泊松亮斑和光电效应D光的反射和光电效应2 以下关于波粒二象性的说法中,正确选项（）A 有的光是波,有的光是粒子B 光子与电子是同一种粒子C 光的波长越长,其波动性越显著,光的波长短,其粒子性越显著D光子说和粒子说是相互对立、互不联系的两种学说；五 玻尔的原子模型玻尔假说： 轨道量子化：原子核外电子的可能轨道是某些分立的数值； 能量状态量子化：原子只能处于与轨道量子化对应不连续的能量状态中,在这些状态中,原子是稳固的； 跃迁假说：原子只能从一种能级向另一种能级跃迁时,吸取或辐射肯定频率的光子；能级 原子在各个定态时的能量级称为院子的能级； 氢原子的能级图 基态：在正常情形下,原子处于最低能级,这时原子的状态叫走基态,电子在离核最近的轨道上运动； 激发态：原子吸取能量后从基态跃迁到较高能级,这时原子的状态叫做激发态,电子在离核较远的位置运动；1 以下各组现象说明光具有波粒二象性的是（）A光的色散和光的干涉B光的干涉和光的衍射C泊松亮斑和光电效应D光的反射和光电效应2 以下关于波粒二象性的说法中,正确选项（）A 有的光是波,有的光是粒子B 光子与电子是同一种粒子C 光的波长越长,其波动性越显著,光的波长短,其粒子性越显著D光子说和粒子说是相互对立、互不联系的两种学说；1 用电磁波照耀氢原子,使它从能量为E1 的基态跃迁能量为E3 的激发态上,就该电磁波的频率从为多少？2 要使处于基态的氢原子激发,以下措施可行的是 A 用 10.2ev 的光子照耀B用 11ev 的光子照耀C用 10.2ev 的电子碰撞D用 12ev 的电子碰撞3 氢原子的能量可用E=E1 n*2 表示, E1=-13.6ev ,某个氢原子由 n=4 的激发态跃迁到n=1 的过程中,可能发生的情形（ ）A 能放出 5 种能量不同的光子B能放出 6 种能量不同的光子C其光子的最大能量是12.75ev ,最小能量为0 66evD其光子的最大能量是13.6ev ,最小能量为 0.85ev4 用能量为 12.3ev 的光子去照耀一群处于基态的氢原子,受光子照耀后,以下关于氢原子的说法中正确选项（）A 原子能跃迁到 n=2 的激发态上去B原子能跃迁到n=3 的激发态上去C原子能跃迁到 n=4 的激发态上去D原子不能跃迁到其它激发态5 依据波尔理论, 某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E1 的轨道, 辐射出波长为 F 的光, 以 h 为普朗克常量,c 为真空中光速,就E1 为多少？其次节光电效应波粒二象性 学问要点 （一）基本概念（ 1）光电效应：金属及其化合物在光（包括不行见光）的照耀下,释放电子的现象叫做光电效应；（ 2）光电子：在光电效应现象中释放出的电子叫做光电子；（ 3）光电流：在光电效应现象中释放出的光电子在外电路中运动形成的电流叫做光电流；（二）光电效应的规律（斯托列托夫）（ 1）任何一种金属,都有一个极限频率（又叫红限,以0 表示）,入射光的频率低于这个频率就不能发生光电效应；m（ 2）光电子的最大初动能（Ekm= 1 mv2 ）跟入射光的强度无关,只随入射光的频率的增大而增大；-92（ 3）从光开头照耀,到释放出光电子,整个过程所需时间小于3×10 s；（ 4）当发生光电效应时, 单位时间、 单位面积上发射出的光电子数跟入射光的频率无关,跟入射光的强度成正比；（三）光子说（爱因斯坦）在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子；每个光子所具有的能量跟它的频率成正比,写作为Ehv 或Eh c式中v 光的频率；光的波长；C光在真空中的速度；h普朗克恒量,等于-346.63 ×10J· S；（四）试验和应用（ 1）如图 13-10 所示,紫外线（或弧光灯的弧光中的紫外线）照耀表面干净的锌板,使锌板释放电子,从而使锌板、验电器带正电、验电器的指针发生偏转；（ 2）光电管；如图 13-11 所示,光电管是光电效应在技术上的一种应用；它可以把光信号转变为电信号；（五）光的本性的熟悉（ 1）光的本性的熟悉过程；17 世纪的两种对立学说：牛顿的微粒说光是实物粒子惠更斯的波动说光是机械波19 世纪的两种学说：麦克斯韦（理论上）、赫兹（试验证明）光是电磁波、光的波动理论；爱因斯坦（光子说） 、密立根（试验证明）光是光子、光具有粒子性；（ 2）光的波粒二象性；光既具有粒子性又具有波动性,两种相互冲突的性质在光子身上得到了统一；光在传播过程中,主要表现为波动性：大量光子表现出来的是波动性；而当光与物质相互作用时,主要表现为粒子性；少量光子表现出来的是粒子性； 疑难分析 1. 金属中的电子只能吸取一个光子的能量；从光开头照耀,到释放出光电子的过程特别快,所需时间特别短,金属中的电子吸取一个光子的能量后,立刻离开金属表面逸出成为光电子. 假如这个电子吸引一个光子的能量后不能逸出成为光电子,那么这一能量就快速耗散到整个金属板中,所以一个电子只能吸取一个光子的能量,而不能把几个光子的能量积存起来；2. 任何一种金属,都有一个极限频率；当光照耀金属时,电子吸取光子的能量后,第一应克服原子核对它束缚,才可以离开金属表面逸出成为光电子；电子克服金属原子核的引力所做的功,叫做逸出功；不同的金属的逸出功是不同的,所以它们的极限频率也是不同的；逸出功 W和极限频率的关系写作：Whv 或 vW00h3. 爱因斯坦的光电效应方程是依据能量守恒定律得出的；金属表面的电子从入射光中吸取一个光子的能量hv 时（电子吸取光子能量,不是光子与电子发生碰撞）,一部分用于电子从金属表面逸出时所做的逸出功W,另一部分转换为光电子的最大初动能；即mhv1 mv 2W或21 mv 2m2hvW由此公式可以看出光电子的最大初动能与入射光的频率是线性关系,而不是成正比；如图13-12 所示；其中直线在横轴上的截距就是这种材料的极限频率,而此直线的斜率就是普朗克恒量,OB长度表示材料的逸出功；4. 光强的正确概念以及逸出的光电子数与光强的关系；光强一般是指单位时间内入射到单位面积上光子的总能量；如用n 表示每秒钟射到每平方米上的光子数,每个光2子的能量为 hv,就光强可写作： E 光强 =n· hvJ/s · m由公式可以看出光强是由光的频率和光子的发射率两个因素打算的,对同一色光来说,光强相等时,光子数当然相等,光强不等时,也就是说光子数不同；对不同色光来说,尽管他们的光强相等,但由于频率不同,每个光子的能量不同,单位时间内入射到单位面积上的光子数也就不同；并且和频率成反比关系；由下面关系可以看出：由于 E1=E2n1hv1=n2hv 2 所以 n 1:n 2=v2:v 1某单色光使某一金属逸出光电子,是由于大量光子射到金属表布时,所谓“万箭齐发、一箭中的”,按统计规律, 金属表面的电子能吸取光子的能量而逸出的光电子数目与入射的光子数成正比；如使这一单色光的强度增大一倍,由于其频率不变,发射的光子数也就增大一倍,那么逸出的光电子数也必定增多一倍；从这个意义上说,单位时间、单位面积上发射出的光电子数跟入射光频率无关,跟入射光强度成正比；5. 光波和机械波的比较；8机械波：其频率由振源打算,在媒质中传播的速度由媒质的物理性质打算,在真空中不能传播；当机械波从一种媒质进入另一种媒质中传播时,频率不变,波速转变波长也相应转变,即vf光波：其频率打算于光源,可以在真空中传播,且各种频率的光在真空中传播的速度相同,均为c=3.00 ×10但是光在媒质中的传播速度不仅与媒质的性质有关,而且与光的频率有关；在同一媒质中,频率越高的光,传播的速度越小； 例题解析 1. 某金属在一束绿光照耀下,正好有电子逸出,在下述情形下逸出电子的多少和光电子的最大初动会发生什么变化？m/s；（ 1）增大光强而不转变光的频率； （ 2）用一束强度更大的红光代替绿光；（ 3）用强度相同的紫光代替绿光解：题目说正好有电子逸出,就是说绿光的频率正好等于这金属的极限频率；即v 绿=v0（ 1）增大光强而不转变光的频率,就意味着单位时间内入射到单位面积上的光子数增大,而每个光子的能量不变, 因此逸出的光电子的初动能不变,而逸出的光电子数增多；（ 2）虽然红光的强度更大,这仅仅意味着单位时间内入射到单位面积上的光子数增加得更多,但是每个红光的光子频率小于绿光的频率,也就是小于这一金属的极限频率,不能发生光电效应,故而无兴电子逸出；（ 3）紫光光子的能量大于绿光光子的能量,这两束光的强度相同,意味着单位时间内入射到单位面积上紫光的光子数小于绿光的光子数,因此金属表面逸出的光电子数削减,而逸出的光电子的最大初动能将增大；2. 在演示光电效应的试验中,把某种金属板连在验电器上；第一次用弧光灯直接照耀金属板,验电器的指针就张开了一个角度；其次次,在弧光灯和金属板之间,插入一块一般玻璃板,再用弧光灯照耀,验电器的指针不张开；由此可以判定,使金属板产生光电效应的是弧光中的（ A）无线电波成分（ B）红外光成分（C）可见光成分（D）紫外光成分解：用弧光灯照耀金属板,金属板产生光电效尖,放出电子而带正电,验电器和金属相连也带正电,张开一个角度；可见光能透过一般的玻璃板而紫外线却不能通过,在试验中弧光灯和金属板间插入一般玻璃后便不产生光电效应, 说明可见光的频率小于该金属的极限频率；因而我们可以判定：第一次产生光电效应的是弧光中比可见光频率高的光；无线电波和红外光的频率均小于可见光的频率,而紫外光的频率高于可见光的频率,故而只能选（ D）；3. 阳光垂直照耀地面时,地面上1m2 接收到的可见光功率为1.4 ×10 3W；如可见光的平均波长取=5.0 × 10-7 m,就每秒钟每平方厘米的地面上接收到的可见光的光子数是多少？242解： 1m=1×10 cm可见光的功率 P 乘上照耀时间t 即为可见光的能量,而此能量就是N个光子的能量的聚合；故得1Pt104N h c171.410315.010 7故N1046.6310 343.001083.5 ×10 个4. 图 13-13为一光电管的工作电路；指出图中直流电源的极性,并说明理由；设使此光电管产生光电效应的入射光的最大波长为,就能使此光电管工作的入射光子的最小能量为多少？解：电源 a 为正极, b 为负极；由于 K 极（阴极）与电源负极相连才能作为发射光电子的阴极；波长最大,即频率最小；能使光电管工作的入射光子的最小能量为Ehvh c5. 功率为 25W的白炽灯泡,发光时有5%的电能转化为光能,试估算这只灯泡正常发光时,每秒钟释放的可见光的光子数目的数量级为多少？解：当电流通过白炽灯泡的灯丝,灯丝温度上升由发红而到白炽,把电能转化为内能,上升温度,从而放出热量；同时,灯丝白炽发光,把电能转化为光能释放光电子,且仅占总能量的5%；可见光是由频率不同的红橙黄绿青蓝紫七种单色光组成,在估算中取其中的频率中间值,即为黄光的频率v=5×10 14Hz总电能为 P· t, 而光能为 P·t · 故P· t · =N· h· v得 NP t2515%h v6.6310 3451014=3.8 ×10 18（个）每秒钟释放的可见光的光子数目的数量级为1018 个；6. 依据光电管的工作原理,设计“光电计数装置”,用于统计进入展览会的参观者人数,画出简洁的电路图；解：工作原理示意图见图13-14 ；简洁电路图见图13-15 ； 学问拓宽 （一）德布罗意波法国物理学家德布罗意,在光的波粒二象性启示下大胆推测,“波粒共存的观念可以推广到全部粒子”；从而提出假设,一切微观实物粒了和光子一样都有波粒二象性；对于运动的粒子性质用能量E 和动量 P 来表征,至于波的性质就用频率 v 和波长来描述；德布罗意指出：质量为m和速度为 v 的运动粒子的波长等于普朗克恒量 h 跟粒子动量mv的比,这个关系叫德布罗意公式,即h mv当时,由于试验条件限制,没有足够精密的仪器观看运动的微观粒子的特别短的波长；后来科学家们设计用晶体做光栅,从而观看到电子射线通过晶体（铝箔）的衍射图样,也同样观看到质子、中子、原子、分子射线的衍射图样（如图 13-16a所示）,并运算出它们的波长符合德布罗意公式；这就证明白一切运动的微观粒子都具有波粒二象性, 于是人们把这种波叫德布罗意波或物质波；（二）物质波是一种几率波光的波粒二象性让我们熟悉到原是电磁波的光具有粒子性；物质波又让我们明确原先认为是粒子的电子、原子、分子也具有波动性,但是这种物质波既不是机械波也不是电磁波,而是一种几率波；机械波是周期性的振动在媒质内的传播；电磁波是周期性变化的电磁场的传播；而物质是说明大量微观粒子运动规律的几率波,按统计规律,也就是说物质波在某一地方的强度跟在该处找到它所代表的粒子的几率成正比；电子射线通过晶体光栅的几率示意图如图13-16b所示；电子、质子、原子等微观粒子和光子一样都具有波粒二象性,但是他们仍是有很基本的区分的,光子没有静质量,而电子、质子、原子等都有静质量；光子运动的速度在真空中永久是c,而电子、质子等都可以有低于光速c 的各种运动速度；-19-30k例如： 已知电子的电量是1.6 ×10C, 质量是 0.91 ×10kg,经过 200V 电势差加速, 加速后电子波的波长为多大？解：经过电场加速后电子获得的动能：E1 mveU 21.610 19200 J=3.2 ×-17J10电子的速度为v2Ek23.2101768.4 10m/ sm0.91 10 30h6.6310 3411由德布罗意公式电子波的波长为306mv0.91108.4108.710m 练习题 一、挑选题1. 在可见光中,哪种色光的光子能量最大？（）（ A）红光（ B）紫光（ C）蓝光（D）黄光2. 爱因斯坦认为光在传播过程中是不连续的,而是一份一份的,每一份的能量为（）（ A） hvh 为普朗克恒量, v 为光的频率 （ B） 1Ev（ C）6.63 ×10 -34 J（ D） 0.1WeV3. 光子的能量（）（ A）跟它的波长成正比（ B）跟光的速度成正比；（ C）跟它的频率成正比（ D）跟光的速度的平方成正比；4. 关于光束的强度、光束的能量及光子的能量的关系正确的说法是（）（ A）光强增大,光束能量也增大,光子能量也增大（ B）光强减弱,光束能量也减弱,光子能量不变（ C）光的波长越长,光束能量也越大,光子能量也越大（ D）光的波长越短,光束能量也越大,光子能量也越小5. 光电效应必需满意的条件是（）（ A）入射光强度大于某一极限强度（ B）入射光波长大于某一极限波长（ C）入射光时间大于某一极限时间（ D）入射光频率大于某一极限频率6. 关于光电效应中光电子的最大初动能的正确说法是（）（ A）是从金属飞出的光电子所具有的（ B）是从金属表面直接飞出的光电子所具有的（ C）是从金属飞出的光电子的初动能都是最大初动能（ D）用同一强度不同频率的光照耀同一金属飞出的光电子的最大初动能相同7. 用相同强度、相同频率的两束紫外线分别照耀两种不同金属表面,产生光电效应时,其中不正确说法是（）（ A）两束光的光子能量相同（B）在单位时间里逸出的电子数相同（ C）两金属逸出的光电子最大初动能相同（D）从两金属表面几乎同时逸出光电子8. 当光照耀某金属表面时有电子逸出,假如该光的强度减弱到某一最低值时,就（）（ A）没有电子逸出（ B）逸出的光电子数削减（ C）逸出的光电子的初动能削减（ D）逸出的光电子数和初动能都削减9. 用单色光照耀某一金属表面产生光电效应,第一次光线垂直入射金属表面,其次次光线倾斜入射金属表面,两次照耀中,单位时间从金属表面逸出的光电子数相比较（）（ A）第一次多于其次次（B）第一次少于其次次（C）两次相同（ D）条件不足,无法比较10. 用频率为 v 1 的单色光照金属A, 用频率为 v2 的单色光照金属B, 都产生了光电子, 且从 A 逸出的光电子的最大初动能大于从 B 逸出的最大初动能, 就:（ A） v1 肯定大于v2（ B） v1 肯定小于v 2（ C）v1 肯定等于v2（ D）上述都有可能11. 某光电管的阴极用金属钠做成,当用蓝光或紫光照耀时,都有光电流产生；假如用相同强度的蓝光或紫光照耀时,它们产生的光电流（最大值）分别为I 1,I 2:I 1 和 I 2 的大小相比较是（）（ A） I 1<I 2（B） I 1=I 2（C） I 1>I 2（ D）条件不足无法比较12. 以下说法正确选项（）（ A）光子就像宏观现象中的微粒（ B）光子说否定了光的电磁说（ C）光电效应证明白光具有波动性（ D）双缝干涉现象证明白光具有波动性13. 光的波动说无法说明的现象是（ A）光的衍射（ B）光电效应（C）光的色散（ D）光的干涉（）14. 关于光的波粒二象性,以下说法错误选项（）（ A）频率越高,越易显示出其粒子性（ B）一个光子既是粒子又是一种波（ C）大量光子产生的成效往往显示出波动性（ D）在光的干涉条纹中,明条纹是光子到达机会多的地方15. 光的波粒二象性的物理意义是（）（ A）光的波粒二象性是相互冲突,不能统一的（ B）光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是相同的（ C）由于光具有波粒二象性,我们无法只用其中一种性质去说明光的一切行为（ D）大量光子只能显示出波动性,少数光子只能显示出粒子性二、填空题1. 在照耀下,金属的现象叫做光电效应；2. 为了说明光电效应的规律,爱因斯坦提出,在空间传播光不是连续的,而是的,每一份叫做一个, 它的能量等于；3. 光电效应的规律是说：在单位时间里从极板K 发射出的光电子数跟成正比；光电子的最大初动能与无关,只随着而增大； 入射光的频率必需才能产生光电效应,于这个的光,无论如何,照耀多长,也不能产生光电效应；4. 用紫光照耀锌,由于紫光的波长于锌的波长,因此光电效应；假如用一凸透镜将紫光会聚后-7-7射到锌上,就发生光电效应； （ 紫=4× 10 m, 0 锌=3.8 2×10 m）5. 波长是 0.001 m的伦琴射线的光子能量为J；波长是 0.5 m的绿光的光子能量为J；6. 在讨论光电效应的试验中,测得数据绘出Ekm-v 的函数图象,如图 13-17 所示, 就图线的 tga=,横坐标上的截距表示该金属发生光电效应的,纵轴上截距的肯定值表示金属的大小；如换用其他金属 做同样的试验,测绘得到的图线将与之,但纵、横截距都,说明各金属的极限频率v 0 和逸出功 W不相同；7. 两束平行单色光甲和乙,从空气进入水中,发生折射,如科13-18 所示；入射角 i 甲=i 乙,折射角甲 >乙,就两束光在水中的传播速度是v 甲v乙,在水中的波长是 甲的能量是 E 甲E乙； 参考答案 一、挑选题mv rn h 2 乙；频率是 v 甲v乙；光子1.B; 2.A; 3.C; 4.B; 5.D; 6.B; 7.C; 8.B; 9.C; 10.D; 11.C; 12.D;13.B; 14.B; 15.C二、填空题1.光,释放电子；2.一份一份,光子,hv；3. 入射光的强度,入射光的强度,入射光的频率的增大,大于该金属的极限频率,低,极限频率,光强,时间；-16-194. 大于,极限,不能产生,仍不能；5.1.99 ×10J,3.98 ×10J；6. 普朗克恒量 h,极限频率 v0,逸出功 W,平行,不同； 7. 大于,大于,小于,小于光电效应、光的波粒二象性练习题一、挑选题1. 当用一束紫外线照耀装在原不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,这时发生的现象是 A 验电器内的金属箔带正电B 有电子从锌板上飞出来C有正离子从锌板上飞出来D锌板吸取空气中的正离子2. 一束绿光照耀某金属发生了光电效应,对此,以下说法中正确选项 A 如增加绿光的照耀强度,就单位时间内逸出的光电子数目不变B 如增加绿光的照耀强度,就逸出的光电子最大初动能增加C如改用紫光照耀,就逸出光电子的最大初动能增加D 如改用紫光照耀,就单位时间内逸出的光电子数目肯定增加3. 在光电效应试验中,假如需要增大光电子到达阳极时的速度,可采纳哪种方法？A 增加光照时间B增大入射光的波长C增大入射光的强度D 增大入射光频率4介质中某光子的能量是E,波长是 ,就此介质的折射率是A E/hB E/chC ch/ ED h/ E5光在真空中的波长为 ,速度为 c,普朗克常量 h,现让光以入射角i 由真空射入水中,折射角为r,就 A r iD每个光子在水中能量为hc/ 6光电效应的四条规律中,波动说仅能说明的一条规律是A 入射光的频率必需大于或等于被照金属的极限频率才能产生光电效应B 发生光电效应时,光电流的强度与人射光的强度成正比sC光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大D 光电效应发生的时间极短,一般不超过10-97三种不同的入射光A 、B、C 分别射在三种不同的金属a、b、 c 表面,均恰能使金属中逸出光电子,如三种入射光的波长 A B C,就 A 用入射光 A 照耀金属 b 和 c,金属 b 和 c 均可发出光电效应现象B 用入射光 A 和 B 照耀金属 c,金属 c 可发生光电效应现象C用入射光 C 照耀金属 a 与 b,金属 a、b 均可发生光电效应现象D 用入射光 B 和 C 照耀金属 a,均可使金属 a 发生光电效应现象8以下关于光子的说法中,正确选项 A 在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子B 光子的能量由光强打算,光强大,每份光子的能量肯定大C光子的能量由光频率打算,其能量与它的频率成正比D 光子可以被电场加速9以下关于光的波粒二象性的说法中,正确选项A 有的光是波,有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长,其波动性越显著,波长越短,其粒子性越显著D大量光子产生的成效往往显示粒子性10以下说法不正确选项A 光是一种电磁波B光是一种概率波C光子相当于高速运动的质点D 光的直线传播只是宏观近似规律二、填空题11. 光电管是一种把 信号转换成信号的器件,它主要用于自动扮装置及 等技术装置里12. 用频率为 的光照耀金属表面所产生的光电子垂直进入磁感强度为B 的匀强磁场中作匀速圆周运动时,其最大半径为 R,电子质量为m,电量为 e,就金属表面光电子的逸出功为 13. 能使金属钠产生光电效应的单色光的极限频率是6.0× 1014Hz依据能量守恒,用频率是7.0× 1014Hz 的紫光照耀金属钠,产生光电子的最大初动能是 J14. 在水中波长为 400nm 的光子的能量为J,已知水的折射率为1.33,普朗克常量 h=6.63× 10-34J· s三、运算题15. 金属钠产生光电效应的极限频率是6.0× 1014 Hz 依据能量转化和守恒守律,运算用波长0.40 m 的单色光照耀金属钠时,产生的光电子的最大初动能是多大？光电效应、光的波粒二象性练习题答案一、挑选题1 AB 2 C 3 D 4 C 5 BD6 B 7 CD 8 AC 9 C 10C二、填空题11光,电,有声电影、无线电传真12 h-B 2e2R2/2m13 6.63× 10-2014 3.73× 10-19三、运算题15 0.99× 10-19J第一节光电效应 光子【基础学问训练】1. 如图 21-1-1,用弧光灯照耀锌板,验电器指针张开,这时A 锌板带正电,指针带负电B 锌板带正电,指针带正电C 锌板带负电,指针带正电D 锌板带负电,指针带负电2. 关于光电效应的产生,以下说法正确选项： A 只要光足够强,就能从金属表面打出电子B 只要光照耀时间足够长,就能从金属表面打出电子C只要光的频率足够高,就能从金属表面打出电子D 光线越弱,打出光电子的时间就越长3. 以下观点不正确选项：A 电磁波的发射和吸取不是连续的,而是一份一份的B 在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的C每个光子的能量只打算于光子的频率D 同种颜色的光的强弱不同是由于光子的能量不同4. 金属中的电子吸取光子后, 假如能克服, 成为光电子 ;但不同的金属这种束缚程度不同,电子逃逸出来所需要吸取光子的能量不同,所以不同的金属要发生光电效应就存在一个 5. 光电效应方程 E K =h W,其中 E K 指飞出电子的,h=,W为.【才能技巧训练】6. 用绿光照耀光电管,产生了光电效应,欲使光电子逸出时的最大初动能增大,以下作法可取的是： A 改用红光照耀B. 增大绿光的强度C改用紫光照耀D. 增大光电管上的加速电压7. 某金属极限波长为0.5um,要使该金属发生光电效应,照耀光子的最小能量为 ev.8. 已知某金属表面接受波长为 和 2 的单色光照耀时, 释放出光电子的最大初动能为30ev 和 10ev ,求该金属的极限波长？【探究创新训练】9. 如图 21-1-1 是某金属发生光电效应时最大动能与入射光的频率的关系图,由图象可求出A 该金属的极限频率和极限波长B 普朗克常量C该金属的逸出功D 单位时间内逸出的光电子数710. 在绿色植物光和作用中,每放出一个氧分子要吸取8 个波长为 6.88× 10m 的光子,同时放出1mol 氧气,植物储存 469J 的能量,绿色植物能量转换效率为多少？其次节光的波粒二象性【基础学问训练】1. 对于光的波粒二象性的说法中,以下说法中,正确选项A 有的光是波,有的光是粒子B 光子和电子是同样一种粒子,光波和机械波同样是一种波C 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成D 光是一种波同时也是一种粒子2. 以下现象中说明光有粒子性的有A. 光的干涉B. 光的衍射C光电效应D. 康普顿效应3. 以下说法正确选项A 光的频率越高,衍射现象越简洁看到B 光的频率越高粒子性越显著C大量光子产生的成效往往显示波动性D 让光子一个一个通过狭缝,每个光子都会在相同轨道上作匀速直线运动4. 光具有波粒二象性,个别光子往往表现出 性,大量光子表现出 , 高频光子表现出 , 低频光子易表现出 , 光在传播过程中显示, 光与物质发生作用时 5. 光的波动说的试验基础是 熟悉是 6. 以下说法正确选项 , 光子说的试验基础是 , 现在人们对光的本性的【才能技巧训练】A 光的粒子性说明每个光子就象一个微小的球体B 光是波,与机械波相像C在光的干涉条纹中,明条纹是光子到达概率大的地方D 波动性和粒子性在宏观领域是对立的,在微观领域是可以统一的7按红外线 .紫外线 .伦琴射线 .的次序比较A穿透才能由弱到强B越来越不易发生衍射C波动性越来越明显D粒子性由弱到强. 8橙光在水中传播速度为2.25 × 10 8 m/s, 在水中的波长是 4500A 0 ,橙光在空气中的波长是 A 0 , 它的一个光子的能量是；【探究创新训练】9. A.B 两种色光分别垂直水面并射向池底,经受时间T A >T B ,那么两种光子的能量关系是A. E A >E BB. E A <E BC. E A =E BD. 不能确定10. 100W 的单色光源发光效率为5,发射的光波长为5.9× 10 7 m, 求该光源 1 秒发射的光子数？第三节能级1. 电子绕核作圆周运动,按经典物理学观点推断,以下说法错误选项A 这要发射电磁波,电磁波的频率是连续的B 电子轨道半径应逐步减小C原子应当是不稳固的D 辐射电磁波的频率只是某些确定的值2. 关于原子的能量状态以下说法正确选项A 原子各状态对应能量是不连续的B 原子电离后的能量总和大于处于其他状态的原子的能量C能量最低的状态叫基态,这种状态下原子最稳固 D 能量最低的状态叫激发态,这种状态下原子最稳固3. 关于光子的发射与吸取,以下说法正确选项A 原子从较高能量状态跃迁到较低能量状态时发射光子B原子从较低能量状态跃迁到较高能量状态时发射光子C原子发射光子能量等于两个原子状态的能量差D原子一般吸取能量等于两个能级差值的那些光子4. 一群处于 n 4 激发态的氢原子,跃迁时可