2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第十二章 第1讲 光电效应 波粒二象性 Word版含解析
2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第十二章 第1讲 光电效应 波粒二象性 Word版含解析第4页

(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关.

(4)光电子不是光子,而是电子.

2.两条对应关系

(1)光照强度大→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.

3.三个关系式

(1)爱因斯坦光电效应方程:hν=mv2+W.

(2)最大初动能与遏止电压的关系:Ek=eU0.

(3)逸出功与极限频率的关系W=hν0.

例1 (2018·全国卷Ⅱ·17)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J.已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(  )

A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz

C.2×1015 Hz D.8×1015 Hz

答案 B

解析 设单色光的最低频率为ν0,由Ek=hν-W0知

Ek=hν1-W0,0=hν0-W0,又知ν1=

整理得ν0=-,解得ν0≈8×1014 Hz.

变式1 (多选)(2017·全国卷Ⅲ·19)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub,光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是(  )

A.若νa>νb,则一定有Ua<Ub B.若νa>νb,则一定有Eka>Ekb

C.若Ua<Ub,则一定有Eka<Ekb D.若νa>νb,则一定有hνa-Eka>hνb-Ekb

答案 BC

解析 由爱因斯坦光电效应方程得,Ekm=hν-W0,由动能定理得,Ekm=eU,若用a、b单色光照射同种金属时,逸出功W0相同.当νa>νb时,一定有Eka>Ekb,Ua>Ub,故选项A错误,B正确;若Ua<Ub,则一定有Eka<Ekb,故选项C正确;因逸出功相同,有W0= hνa- Eka= hνb- Ekb,故选项D错误.

例2 (2019·广东省中山一中、仲元中学等七校第一次模拟)如图2,实验中分别用波长为λ1、λ2的单色光照射光电管的阴极K,测得相应的遏止电压分别为U1和U2,设电子的质量为m