波粒二象性 原子结构之谜
(建议用时25分钟)
1.(多选)(2019·台州模拟)以下有关物理学史的说法正确的有 ( )
A.爱因斯坦首先发现了光电效应,并做出了解释。
B.法拉第第一个提出了场的概念,并用电场线来描述场的强弱和方向
C.玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变速运动,但不向外辐射能量。
D.根据玻尔理论,一个处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多可放出6种频率不同的光子。
【解析】选B、C。赫兹发现了光电效应现象,爱因斯坦成功解释了光电效应现象,故A错误;法拉第第一个提出了场的概念,并用电场线来描述场的强弱和方向,故B正确;玻尔提出的原子理论认为原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变速运动,但不向外辐射能量,故C正确;根据玻尔理论,一个处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多可放出3种频率不同的光子,故D错误。
2.(多选)如图所示,电路中所有元件完好,但当光照射到光电管上的金属材料上时,灵敏电流计中没有电流通过,其原因可能是 ( )
A.入射光太弱 B.入射光的波长太长
C.光照时间短 D.电源正、负极接反
【解析】选B、D。只要入射光的频率小于极限频率,就没有光电子逸出;只要所加反向电压大于遏止电压,电子就不能到达阳极,也不会有光电流,故B、D正确。
3.(多选)用波长为λ和2λ的光照射同一种金属,分别产生的速度最快的光电子速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示,那么下列说法正确的有 ( )
A.该种金属的逸出功为
B.该种金属的逸出功为
C.波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应
D.波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应
【解析】选A、D。由hν=W+Ek知h
=W0+
m
,h
=W0+m
,又v1=2v2,所以W0=,故选项A正确,B错误;光的波长小于或等于3λ时方能发生光电效应,故选项C错误,D正确。
【加固训练】
对于爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,下面的理解中正确的是 ( )
A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有相同的初动能Ek
B.式中的W0表示每个光电子从金属中逸出过程中克服金属中正电荷引力所做的功
C.逸出功W0和极限频率νc之间应满足关系式W0=hνc
D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
【解析】选C。爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0中的W0表示从金属表面直接逸出的光电子克服金属中正电荷引力所做的功,因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值,对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的,其他光电子的初动能都小于这个值,选项A、B错误;若入射光的频率恰好等于极限频率,即刚好能有光电子逸出,可理解为逸出的光电子的最大初动能是0,因此有W0=hνc,选项C正确;由Ek=hν-W0可知Ek和ν之间是一次函数关系,但不是正比关系,选项D错误。
