光电效应现象

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1、光电效应现象对光电效应的理解和分析是近年高考命题的热点，几乎每年都以大致相同的面目出现。下面我们从概念的理解和实验现象分析这两个角度出发进行讲解，总结出一些小规律，让同学们迅速解决这类题目。要记住解决问题的关键是掌握产生光电效应的条件！基本规律光电效应的基本规律：1）存在极限频率：任意金属都有一个极限频率，当入射光的频率大于极限频率时则会产生光电效应。2）光电子的最大初动能：光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。3）光电效应几乎瞬时发生：一般不超过10－9s。4）决定光电流强度的因素：当入射光频率大于极限频率时

2、，光电流的强度与入射光的强度成正比。光电效应方程根据能量守恒定律，光电子的最大初动能跟入射光子的能量和逸出功W的关系为——爱因斯坦光电效应方程。经典例题例题1(2001年上海高考试题)光电效应实验的装置如图1所示，则下面说法中正确的是[]　　　　　　（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转（B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转（C）锌板带的是负电荷（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷解析：因为紫外光频率大于锌的极限频率，故A正确；又红光频率小于锌的极限频率，B错误；锌放出电子带正电，C错误；验电器与锌板相连，D正确。所以应选答案

3、AD。点评：本题关键是1）掌握验电器带电原理2）知道紫外光频率>锌极限频率>红光频率。例题2某金属在一束黄光照射下，恰好能有电子逸出（即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出）。在下述情况下，逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化？1）增大光强而不改变光的频率；2）用一束强度更大的红光代替黄光；3）用强度相同的紫光代替黄光。解析：“正好有电子逸出”，说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率。1）增大光强而不改变光的频率：此时单位时间内入射光子数增多而每个光子能量不变，根据爱因斯坦光电效应方程，逸出的光电子最大初动能不变。（

4、此时光电子数目会增多）2）用一束强度更大的红光代替黄光：因为红光光子的频率小于黄光频率，所以也小于该金属的极限频率，故无光电子逸出。3）用强度相同的紫光代替黄光：因为一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量，而强度相同，因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原来少。因此，逸出的电子数将减少，但据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能将增大。点评：解题关键是理解“恰有电子逸出”的含义。本题的用意就是使大家能够对光电效应基本规律和光电方程有更深的理解。例题3（2004年河南高考理综试题）下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功(

5、10-19J)3.04.35.96.26.6　　　　　　现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？(普朗克常量h=6.6×10-34J·s，光速c=3.00×108m/s)[]A．2种B．3种C．4种D．5种解析：本题考查的是光电效应，涉及逸出功，光子能量以及产生光电效应的条件等知识。解题的关键是发生光电效应的条件是入射光子的能量大于金属的逸出功。我们先求出单色光的光子能量，再与表中各种金属的逸出功进行比较，小于该单色光光子能量的只有铯、钙两种金属，所以能产生光电效应的也只有铯、钙两种，故选项A正确。实战例

6、题1（1995年全国高考物理试题）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图2所示。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，指针带负电分析：在弧光灯发出的光的照射下，与锌板相连的验电器指针张开一个角度，这说明锌板带了电，发生了光电效应，使原来呈中性的锌板由于发射光电子而带正电。与锌板相连的验电器是通过接触带电来检验带电情况的装置，因此指针带正电。答案：B2（2003年江苏高考物理试题）用某种单色光照射某种金

7、属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则[]A.光电子的最大初动能不变B.光电子的最大初动能减小C.单位时间内产生的光电子数减少　　　　　　D.可能不发生光电效应分析：根据光电效应的基本规律，光电子的最大初动能决定于照射光的频率，与光的强度无关，A正确，B错误；若该单色光的光强减弱，则表明单位时间内射到单位面积上的光子数减小，产生的光电子数也必然减小，故C正确D错误。答案：AC3（2004年广东高考物理试题）分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属

8、板的逸出功为（）A.B.C.D.分析：本题考查爱因斯坦光电方程。由题意知……（1）……（2）因为其最大初动能的比为1：2，所以（1）/（2）得答案：B4（1998年全国高考物理试题）一细束平行