一、光电效应
1.定义:在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子).
2.产生条件:入射光的频率大于极限频率.
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10-9 s.
1.(2014·高考广东卷)在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是( )
A.增大入射光的强度,光电流增大
B.减小入射光的强度,光电效应现象消失
C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应
D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大
答案:AD
二、光电效应方程
1.基本物理量
(1)光子的能量ε=hν,其中h=6.626×10-34 J·s(称为普朗克常量).
(2)逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值.
(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最大值.
2.光电效应方程:Ek=hν-W0.
2.用波长为2.0×10-7m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4.7×10-19J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 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
答案:B
三、光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.
(2)光电效应说明光具有粒子性.
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.
2.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,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,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,其波长λ=,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.
3.下列说法正确的是( )
A.光电效应反映了光的粒子性
B.大量光子产生的效果往往显示出粒子性,个别光子产生的效果往往显示出波动性
C.光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性
D.只有运动着的小物体才有一种波和它相对应,大的运动物体是没有波和它对应的
答案:AC