2019-2020學(xué)年高中物理 第17章 1 能量量子化 2 光的粒子性學(xué)案 新人教版選修3-5

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1、1　能量量子化 2　光的粒子性 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.了解什么是熱輻射及熱輻射的特性，了解黑體與黑體輻射．(重點(diǎn))2.了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，了解黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系．(重點(diǎn))3.知道光電效應(yīng)中極限頻率的概念及其與光的電磁理論的矛盾.4.知道光子說(shuō)及其對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)?重點(diǎn))5.掌握愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程并會(huì)用它來(lái)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題．(難點(diǎn)) 一、能量量子化 1．黑體與黑體輻射 (1)熱輻射 我們周?chē)囊磺形矬w都在輻射電磁波．這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫做熱輻射．物體熱輻射中隨溫度的升高，輻射的較短波長(zhǎng)的電磁波的成分越來(lái)越強(qiáng)． (2)黑體 某種物體能夠完全吸收入射的各種

2、波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱(chēng)黑體． (3)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 ①一般材料的物體，輻射電磁波的情況，除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)． ②黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的有關(guān)．隨著溫度的升高，一方面，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)． (4)維恩和瑞利的理論解釋 ①建立理論的基礎(chǔ)：依據(jù)熱學(xué)和電磁學(xué)的知識(shí)尋求黑體輻射的理論解釋?zhuān)? ②維恩公式：在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近，在長(zhǎng)波區(qū)則與實(shí)驗(yàn)偏離很大． ③瑞利公式：在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，但在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符，由理論得出的荒謬結(jié)果被稱(chēng)為“紫外災(zāi)難”．

3、2．能量子 (1)普朗克的假設(shè) 振動(dòng)著的帶電微粒能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍.即能的輻射或者吸收只能是一份一份的．這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫做能量子． (2)能量子公式 ε＝hν，其中ν是電磁波的頻率，h稱(chēng)為普朗克常量．h＝6.626×10－34 J·s.(一般取h＝6.63×10－34J·s) (3)能量的量子化 在微觀世界中能量是量子化的，或者說(shuō)微觀粒子的能量是分立的．這種現(xiàn)象叫能量的量子化． (4)普朗克理論 ①借助于能量子的假說(shuō)，普朗克得出了黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合之好令人擊掌叫絕． ②普朗克在1900年把能量子列入物理學(xué)，正確地破除了“能量

4、連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，成為新物理學(xué)思想的基石之一． 二、光電效應(yīng)現(xiàn)象和規(guī)律 1．光電效應(yīng)定義 照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象． 2．光電子 光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子． 3．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 (1)存在著飽和電流．入射光強(qiáng)度一定，單位時(shí)間內(nèi)陰極K發(fā)射的光電子數(shù)一定．入射光越強(qiáng)，飽和電流越大．表明入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多． (2)存在著遏止電壓和截止頻率．遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初速度．對(duì)于一定顏色(頻率)的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的，即光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)．當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)，不論光多么強(qiáng)，光

5、電效應(yīng)都不會(huì)發(fā)生． (3)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性．光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的，無(wú)論入射光怎么微弱，時(shí)間都不超過(guò)10－9 s. 4．逸出功 使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的逸出功，用W0表示，不同金屬的逸出功不同． 三、愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)及光電效應(yīng)方程 1．光子說(shuō) (1)內(nèi)容 光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，這些能量子稱(chēng)為光子． (2)光子能量 公式為ε＝hν，其中ν指光的頻率． 2．光電效應(yīng)方程 (1)對(duì)光電效應(yīng)的說(shuō)明 在光電效應(yīng)中，金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，其中一部分用

6、來(lái)克服金屬的逸出功W0，另一部分為光電子的初動(dòng)能Ek. (2)光電效應(yīng)方程 Ek＝hν－W0. 3．對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋 (1)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)．只有當(dāng)hν>W0時(shí)，才有光電子逸出． (2)電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時(shí)間． (3)對(duì)于同種顏色的光，光較強(qiáng)時(shí)，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大． 1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”) (1)溫度越高，黑體輻射電磁波的強(qiáng)度越大． (√) (2)能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比． (√) (3)金屬表面是否發(fā)生光電效應(yīng)

7、與入射光的強(qiáng)弱有關(guān)． (×) (4)在發(fā)生光電效應(yīng)的條件下，入射光強(qiáng)度越大，飽和光電流越大． (√) (5)不同的金屬逸出功不同，因此金屬對(duì)應(yīng)的截止頻率也不同． (√) (6)入射光若能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的強(qiáng)度越大，照射出的光電子越多． (√) 2.(多選)下列敘述正確的是(　　) A．一切物體都在輻射電磁波 B．一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān) C．一般物體輻射電磁波的情況只與材料有關(guān) D．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體溫度有關(guān) [解析]　根據(jù)熱輻射定義知A對(duì)；根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點(diǎn)知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料種類(lèi)和表面狀

8、況有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體溫度有關(guān)，B、C錯(cuò)、D對(duì)． [答案]　AD 3．(多選)對(duì)光電效應(yīng)的解釋正確的是(　　) A．金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬 B．如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服引力要做的最小功，光電子便不能逸出來(lái)，即光電效應(yīng)便不能發(fā)生了 C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能就越大 D．由于不同的金屬逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同 [解析]　實(shí)驗(yàn)證明，不論入射光的強(qiáng)度多大，只要入射光的頻率小于金屬的極限頻率，就不

9、會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，而光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率和金屬材料有關(guān)，材料不同，逸出功不同，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝W＋mv可知，光電子的最大初動(dòng)能也就不同．當(dāng)vm＝0時(shí)，ν0＝，W不同則ν0不同．最大初動(dòng)能與光強(qiáng)無(wú)關(guān)． [答案]　BD 黑體輻射、能量子的理解 1．一般物體與黑體的比較 熱輻射特點(diǎn) 吸收、反射特點(diǎn) 一般物體 輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān) 既吸收又反射，其能力與材料的種類(lèi)及入射波長(zhǎng)等因素有關(guān) 黑體 輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān) 完全吸收各種入射電磁波，不反射 2．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 (1)溫度一定

10、時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的分布有一個(gè)極大值． (2)隨著溫度的升高 ①各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加； ②輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)． [特別提醒]　 ①熱輻射不一定要高溫，任何溫度的物體都發(fā)出一定的熱輻射，只是溫度低時(shí)輻射弱，溫度高時(shí)輻射強(qiáng)； ②黑體是一個(gè)理想化的物理模型，實(shí)際不存在； ③黑體看上去不一定是黑的，有些可看作黑體的物體由于自身有較強(qiáng)的輻射，看起來(lái)還會(huì)很明亮． 3．能量子的有關(guān)問(wèn)題 (1)對(duì)能量子的理解：物體熱輻射所發(fā)出的電磁波是通過(guò)內(nèi)部的帶電諧振子向外輻射的，諧振子的能量是不連續(xù)的，只能是hν的整數(shù)倍． (2)能量子假說(shuō)的意義：解決了“紫外災(zāi)難”的問(wèn)題，

11、破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念． 【例1】　(多選)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知(　　) A．隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加 B．隨溫度降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加 C．隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng) D．隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng) [解析]　由圖可知，隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，當(dāng)溫度降低時(shí)，上述變化都將反過(guò)來(lái)，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤． [答案]　ACD 1．(多選)關(guān)于對(duì)熱輻射的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．溫度越高，物體輻射的電磁波越強(qiáng) B．冷的

12、物體只吸收電磁波 C．輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及表面狀況無(wú)關(guān) D．常溫下看到的不透明、非發(fā)光物體的顏色是反射光的顏色 [解析]　 一切物體都在不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，A正確，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C是黑體輻射的特性，C錯(cuò)誤；常溫下看到的不透明、非發(fā)光物體的顏色是反射光的顏色，D正確． [答案]　AD 對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的理解 1．認(rèn)識(shí)幾個(gè)概念 (1)光子與光電子 光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電，光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來(lái)的電子，其本質(zhì)是電子，光子是光電效應(yīng)的因，光電子是果． (2)光電子的動(dòng)能與光電子的

13、最大初動(dòng)能 光照射到金屬表面時(shí)，光子的能量全部被電子吸收，電子吸收了光子的能量，可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，需克服原子核和其他原子的阻礙而損失一部分能量，剩余部分為光電子的初動(dòng)能；只有金屬表面的電子直接向外飛出時(shí)，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初動(dòng)能．光電子的初動(dòng)能小于或等于光電子的最大初動(dòng)能． (3)光子的能量與入射光的強(qiáng)度 光子的能量即每個(gè)光子的能量，其值為ε＝hν(ν為光子的頻率)，其大小由光的頻率決定．入射光的強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量，入射光的強(qiáng)度等于單位時(shí)間內(nèi)光子能量與入射光子數(shù)的乘積． (4)光電流與飽和光電流 金屬板飛出的光電子到達(dá)陽(yáng)極，回路中便產(chǎn)

14、生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無(wú)關(guān)． (5)光的強(qiáng)度與飽和光電流 飽和光電流與入射光強(qiáng)度成正比的規(guī)律是對(duì)頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)而言的，對(duì)于不同頻率的光，由于每個(gè)光子的能量不同，飽和光電流與入射光強(qiáng)度之間沒(méi)有簡(jiǎn)單的正比關(guān)系． 2．光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾 (1)矛盾之一：遏止電壓由入射光頻率決定，與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān) 按照光的經(jīng)典電磁理論，光越強(qiáng)，光電子的初動(dòng)能應(yīng)該越大，所以遏止電壓應(yīng)與光的強(qiáng)弱有關(guān)，而實(shí)驗(yàn)表明：遏止電壓由入射光的頻率決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)． (2)矛盾之二：存在截止頻率

15、 按照光的經(jīng)典電磁理論，不管光的頻率如何，只要光足夠強(qiáng)，電子都可獲得足夠的能量從而逸出表面，不應(yīng)存在截止頻率．而實(shí)驗(yàn)表明：不同金屬有不同的截止頻率，入射光頻率大于截止頻率時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)． (3)矛盾之三：具有瞬時(shí)性 按照光的經(jīng)典電磁理論，如果光很弱，電子需幾分鐘到十幾分鐘的時(shí)間才能獲得逸出表面所需的能量．而實(shí)驗(yàn)表明：無(wú)論入射光怎樣微弱，光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的． 【例2】　利用光電管研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)如圖所示，用頻率為ν的可見(jiàn)光照射陰極K，電流表中有電流通過(guò)，則(　　) A．用紫外線照射，電流表一定有電流通過(guò) B．用紅光照射，電流表一定無(wú)電流通過(guò) C．用紅外線照射，電流表一定無(wú)電

16、流通過(guò) D．用頻率為ν的可見(jiàn)光照射K，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移到A端時(shí)，電流表中一定無(wú)電流通過(guò) [解析]　因紫外線的頻率比可見(jiàn)光的頻率高，所以用紫外線照射時(shí)，電流表中一定有電流通過(guò)，選項(xiàng)A正確．因不知陰極K的截止頻率，所以用紅光或紅外線照射時(shí)，也可能發(fā)生光電效應(yīng)，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．即使UAK＝0，電流表中也可能有電流通過(guò)，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　A 　在例題2中，若將電路中的電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，其他條件不變．則電路中是否還有電流？若將滑動(dòng)觸頭左右移動(dòng)？電流表示數(shù)如何變化？ 【提示】　電路中不一定有電流．若將觸頭向A端移動(dòng)，則電流可能逐漸增大，向B端移動(dòng)電流可能逐漸減?。? 關(guān)于

17、光電效應(yīng)的兩點(diǎn)提醒 (1)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)需滿(mǎn)足：照射光的頻率大于金屬的極限頻率，即ν＞νc，或光子的能量ε＞W(wǎng)0. (2)光電子的最大初動(dòng)能只與照射光的頻率及金屬的逸出功有關(guān)，而與照射光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，強(qiáng)度大小決定了逸出光電子的數(shù)目多少． 2．(多選)對(duì)光電效應(yīng)的理解正確的是(　　) A．金屬鈉的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬 B．在光電效應(yīng)中，一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子 C．如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng) D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能

18、就越大 [解析]　按照愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，光子的能量由光的頻率決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大；但要使電子離開(kāi)金屬，電子必須具有足夠的動(dòng)能，而電子增加的動(dòng)能只能來(lái)源于照射光的光子能量，且一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子，不能同時(shí)吸收多個(gè)光子，所以光子的能量小于某一數(shù)值時(shí)便不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；電子從金屬逸出時(shí)只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最小．綜上所述，選項(xiàng)B、C正確． [答案]　BC 對(duì)光電效應(yīng)方程的理解與應(yīng)用 1．光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0的理解 (1)式中的Ek是光電子的最大初動(dòng)能，就某個(gè)光電子而言，其離開(kāi)金屬時(shí)剩

19、余動(dòng)能大小可以是0～Ek范圍內(nèi)的任何數(shù)值． (2)光電效應(yīng)方程實(shí)質(zhì)上是能量守恒方程： 能量為E＝hν的光子被電子所吸收，電子把這些能量的一部分用來(lái)克服金屬表面對(duì)它的吸引，另一部分就是電子離開(kāi)金屬表面時(shí)的動(dòng)能．如果克服吸引力做功最少為W0，則電子離開(kāi)金屬表面時(shí)動(dòng)能最大為Ek，根據(jù)能量守恒定律可知：Ek＝hν－W0. (3)光電效應(yīng)方程包含了產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件： 若發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動(dòng)能必須大于零，即Ek＝hν－W0>0，亦即hν＞W(wǎng)0，ν＞＝νc，而νc＝恰好是光電效應(yīng)的截止頻率． (4)Ekm-ν圖線：如圖所示是光電子最大初動(dòng)能Ekm隨入射光頻率ν的變化圖線．這里，橫軸上

20、的截距是截止頻率或極限頻率；縱軸上的截距是逸出功的負(fù)值；斜率為普朗克常量． 2．光電效應(yīng)規(guī)律中的兩條線索、兩個(gè)關(guān)系 (1)兩條線索： (2)兩個(gè)關(guān)系： 光強(qiáng)→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大； 光子頻率高→光子能量大→產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大． 【例3】　在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，先后用兩種不同色光照射同一光電管，所得的光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．色光乙的頻率小、光強(qiáng)大 B．色光乙的頻率大、光強(qiáng)大 C．若色光乙的強(qiáng)度減為原來(lái)的一半，無(wú)論電壓多大，色光乙產(chǎn)生的光電流一定比色光甲產(chǎn)生的光電流小 D．若另一光電管所加

21、的正向電壓不變，色光甲能產(chǎn)生光電流，則色光乙一定能產(chǎn)生光電流 [解析]　由題中圖象可得用色光乙照射光電管時(shí)遏止電壓大，使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大，所以色光乙的頻率大，光子的能量大．由題中圖象可知，色光甲的飽和光電流大于色光乙的飽和光電流，故色光甲的光強(qiáng)大于色光乙的光強(qiáng)，AB錯(cuò)誤；如果使色光乙的強(qiáng)度減半，則只是色光乙的飽和光電流減半，在特定的電壓下，色光乙產(chǎn)生的光電流不一定比色光甲產(chǎn)生的光電流小，C錯(cuò)誤；因色光乙的頻率大于色光甲的，故另一個(gè)光電管加一定的正向電壓，如果色光甲能使該光電管產(chǎn)生光電流，則色光乙一定能使該光電管產(chǎn)生光電流，D正確． [答案]　D 3．(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)

22、行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大 B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大 C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大 D．保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生 [解析]　產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，飽和光電流越大，說(shuō)法A正確．飽和光電流大小與入射光的頻率無(wú)關(guān)，說(shuō)法B錯(cuò)誤．光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增加而增加，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，說(shuō)法C正確．減小入射光的頻率，如低于極限頻率，則不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒(méi)有光電流產(chǎn)生，說(shuō)法D錯(cuò)誤

23、． [答案]　AC 4．愛(ài)因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋了光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示，其中ν0為極限頻率．從圖中可以確定的是(　　) A．逸出功與ν有關(guān) B．Ekm與入射光強(qiáng)度成正比 C．當(dāng)ν<ν0時(shí)，會(huì)逸出光電子 D．圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān) [解析]　金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，而與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；只有ν>ν0時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0為金屬的

24、逸出功)可得，Ek＝hν－h(huán)ν0，可見(jiàn)圖象的斜率表示普朗克常量，D正確． [答案]　D 課 堂 小 結(jié) 1.能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱(chēng)黑體．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度只與黑體的溫度有關(guān). 2.能量子：不可再分的最小能量值ε＝hν. 3.照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象，叫光電效應(yīng)．愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0. 4.光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)均說(shuō)明了光具有粒子性. 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1．關(guān)于黑體及黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．黑體是真實(shí)存在的 B．普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強(qiáng)度

25、按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由此開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元 C．隨著溫度升高黑體輻射的各波長(zhǎng)的強(qiáng)度有些會(huì)增強(qiáng)，有些會(huì)減弱 D．黑體輻射無(wú)任何實(shí)驗(yàn)依據(jù) [解析]　黑體并不是真實(shí)存在的，A錯(cuò)誤；普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由此開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元，故B正確；隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，故C錯(cuò)誤；黑體輻射是有實(shí)驗(yàn)依據(jù)的，故D錯(cuò)誤． [答案]　B 2.(多選)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．用紫外線照射鋅板，驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．用紅色光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．鋅

26、板帶的是負(fù)電荷 D．使驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷 [解析]　鋅板連接驗(yàn)電器，在紫外光的照射下，鋅板中有一部分自由電子從表面飛出來(lái)，鋅板中缺少電子，于是帶正電，則驗(yàn)電器也帶正電并且指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故AD正確，C錯(cuò)誤；紅光不能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤． [答案]　AD 3．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減小，而頻率保持不變，那么(　　) A．從光照到金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B．逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小 C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)將減少 D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng) [解析]　發(fā)生光電效應(yīng)幾乎是瞬間的，所以A錯(cuò)誤；入射

27、光的頻率不變，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能也就不變，B錯(cuò)誤；入射光強(qiáng)度減弱，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)入射光子數(shù)減少，則單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)也減少，C正確；入射光照射到某金屬上發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明入射光頻率大于這種金屬的極限頻率，即使入射光的強(qiáng)度減小，也一定能發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤． [答案]　C 4.如圖所示為一真空光電管的應(yīng)用電路，關(guān)于電路中光電流的飽和值，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率 B．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于入射光的強(qiáng)度 C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于光電管所加的正向電壓的大小 D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于入射光的光照時(shí)間 [解析]　在光電管中若發(fā)生了光電效應(yīng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，光電流的飽和值只與單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目有關(guān)，故B正確，ACD錯(cuò)誤． [答案]　B - 12 -