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光电效应与能级跃迁作业题
作业题目难度分为 3档：三星☆☆☆（基础题目）
四星☆☆☆☆（中等题目）
五星☆☆☆☆☆（较难题目）
本套作业题目 1-10 题为三星,11-16 为四星，17-19 为五星。
1．氢原子能级图如图所示，a,b,c分别表示原子在不同能级之间的三种跃迁途径，
设在 a,b,c 在跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是 Ea、Eb、Ec 和
a、 b、 c，若 a光恰能使某金属发生光电效应，则（ ） ☆☆☆
1 1 1
A. a b c B. b = a + c
C. Eb Ea Ec D. C光也能使该金属产生光电效应
答案解析：原子在不同能级跃迁时，放出光子的能量等于能级差，所以
Eb 1.51ev ( 13.60ev) 12.09ev E， c 1.51ev ( 3.40ev) 1.89ev，
Ea 3.40ev ( 13.60ev) 10.20ev Eb E E，所以有 a c 选项 C对；
1 1 1
E h h c
根据光子能量 可得 b = a + c ，选项 B对 A错；
a光恰能使某金属发生光电效应，而 C光子能量比 a光子能量小，所以不能使该
金属发生光电效应，选项 D错。
考点：波尔原子结构能级。
2．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是 3.34ev，那么对氢原子在能级跃
迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是_____(填正确答案标号。选对 l个
得 2分，选对 2个得 4分，选对 3个得 5分。每选错 1个扣 3分，最低得分为 0
分) ☆☆☆
A、用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B、一群处于 n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出 3种不同频率的光
C、一群处于 n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所
发出的光电子的最大初动能为 8.75eV
D．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
E、用能量为 14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
答案解析：从高能级向低能级跃迁多余的能力将以光子的形式辐射出来，而氢原
子从高能级跃迁到基态辐射光子能量最小值为 3.4ev ( 13.6ev) 10.2ev，远大
于锌的逸出功，所以锌板一定可以发生光电效应。选项 A错。一群处于 n=3能
3
级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子数目为Cn 3选项 B对。氢原子跃迁辐射
光子能力使锌板发生光电效应，一部分克服逸出功，多余部分以动能形式随光电
子逸出。一群处于 n=3 能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为
1.51ev ( 13.6ev) 12.09ev ， 克 服 逸 出 功 后 剩 余 的 动 能 即 为 最 大 为
12.09ev 3.34ev 8.75ev选项 C对。当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，
氢原子会跃迁到对应的高能级上去。由于没有任何一个高能级与基态的能级差等
于10.3eV，而且有不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为10.3eV的光子
照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，选项 D错。用能量为 14.0eV的光子照射，
氢原子可以从基态跃迁到无穷远，多余的能量转化为电离后的动能选项 E对。
考点：光电效应
3．已知处于某一能级 n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出 10种不同频
率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是（ ） ☆☆☆
答案解析：试题分析：根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，
根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从 5到 4的跃迁，选项 A正确。
考点：玻尔理论。
4．氢原子的能级图如图所示，一群原来处于n 4能级的氢原子跃迁到 n 1能级
的过程中( ) ☆☆☆
A．放出三种频率不同的光子
B．放出六种频率不同的光子
C．放出的光子的最大能量为 12.75eV，最小能量是 10.20eV
D．放出的光能够使逸出功为 13eV的金属发生光电效应
C 2根据数学组合公式 4 6答案解析： ，知最多激发出 6中不同频率的光子．故 A
错误、B 正确。由 n=4 跃迁到 n=1 的能级差最大，辐射的光子能量越大，
E41 12.75eV n=4 n=3 E 0.66eV，由 到 辐射的光子能量最小， 43 ，选项 C错
E41 12.75eV<13eV误。放出的六种光子能量最大的为 ，则不能发生光电效应，
选项 D错误。故选 D。
考点：本题考查了氢原子的能级公式和跃迁、光电效应规律。
5．氢原子的能级图如图所示，一群处于 n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能
产生 种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从 n=4 的能级向 n= 的
能级跃迁所产生的。 ☆☆☆
n E/eV
∞ 0
4 -0.85
3 -1.51
2 -3.40
1 -13.6
C 4 6
答案解析：根据 2 知，一群处于 n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生
6种不同频率的光子．n=4和 n=1间的能级差最大，辐射的光子频率最大。
考点：本题考查了原子的跃迁。
6．如图所示是氢原子的能级图，现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，
受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光
子能量为（ ） ☆☆☆
A．3.4eV B．10.2eV C．12.09eV D．13.6eV
答案解析：让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，受激发的氢原子能自发地
辐射出三种不同频率的光，说明氢原子吸收能量从基态跃迁到激发态 E3，根据
频率条件：hv=Em-EFN=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV，C正确。
考点：本题考查频率条件。
7．氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在 1.62eV 到 3.11eV之
间。由此可推知, 氢原子（ ） ☆☆☆
A．从高能级向 n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短
B．从高能级向 n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C．从高能级向 n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D．从 n=3能级向 n=2能级跃迁时发出的光为可见光
答案解析：根据玻尔理论，氢原子由高能级状态向低能级状态跃迁，同时要向外
hc
h E2 E辐射一定频率的光子，由 1，c ， E2 E1 ，从高能级向 n=1能
级跃迁时向外辐射一定频率光子的能量在 10.2eV到 13.6eV之间，光子的能量范
围大于可见光的能量范围，所以从高能级向 n=1能级跃迁时发出的光的波长比可
见光的短，故 A选项正确；从高能级向 n=2能级跃迁时向外辐射一定频率光子
的能量在 1.89eV到 3.40eV之间光子的能量有一部分仍大于可见光的能量范围，
所以从高能级向 n=2能级跃迁时发出的光的波长有的在可见光范围里，有的光子
的波长比可见光的短，故 B选项错误；从高能级向 n=3能级跃迁时向外辐射一
定频率光子的能量在 0.66eV到 1.51eV，光子的能量范围小于可见光的能量范围，
h E2 E由 1知从高能级向 n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的频率低，
C选项错误；从 n=3能级向 n=2能级跃迁时发出的光子的能量为 1.89 eV，光子
的能量不在可见光范围里，发出的光不是可见光，故 D选项错误。
考点：波尔理论 原子跃迁 光子的频率和波长。
8．氢原子能级如图所示,一群处于 n=4 能级的氢原子回到 n=1 状态的过程中
（ ） ☆☆☆
A. 放出 3种不同频率的光子
B. 放出 6种不同频率的光子
C. 放出的光子的最大能量为 12.75eV，最小能量为 0.66eV
D. 放出的光能够使逸出功为 13.0 eV的金属发生光电效应
2
答案解析：任意两能级间发生跃迁，放出一种频率的光子，根据C4 6可知，从
n=4能级的氢原子回到 n=1放出 6种不同频率的光子，所以 A错误、B正确；从
能级 4跃迁到能级 1放出的光子能量最大，从能级 4跃迁到能级 3时放出的光子
h Em E能量最小，根据 n可得知，最大能量 12.75eV，最小能量为 0.66eV，
所以 C正确；根据光电效应的条件，只有放出的光子能量大于 13.0eV的光子，
才能使金属发生光电效应，故 D错误；
考点：氢原子能级结构、能级公式、光电效应。
9．研究光电效应时，已经知道金属钠的逸出功为 2.29eV，现有一系列处于 n=4
能级的氢原子，用它在跃迁过程中发出的光照射金属钠，氢原子的能级结构图如
图所示，则下列说法中正确的是（ ） ☆☆☆
n E/e
∞ 05 -0.54
4 -0.85
3 -1.51
2 -3.40
1 -13.6
A．跃迁过程中将释放 5种频率的光子
B．跃迁过程中释放光子的最小能量为 1.89eV
C．跃迁过程中释放光子的最大能量为 13.6eV
D．跃迁过程中释放的光子有 4种能引起光电效应
2
答案解析：氢原子从 n=4到 n=1跃迁共释放C4 6种频率的光子，选项 A错误。
E 0.66eV
能级差最小的释放的光子能量最小为 4 3 ，选项 B错误。释放的光子
E4 1 12.75eV能量最大的为 ，选项 C 错误。要使产生的光子发生光电效应，
需满足能级差 E 2.29eV E，而 6 种只有 4 3 E和 3 2小于 2.29eV,则由 4 种，
选项 D正确。故选 D。
考点：本题考查了波尔理论、能级、光电效应。
10．如图是氢原子的能级图，对于一群处于 n=4的氢原子，下列说法中正确的是
（ ）（填入正确选项前的字母，选对 1个给 3分，选对 2个给 4分，选对 3
个给 6分，每选错 1个扣 3分，最低得分为 0分）。 ☆☆☆
A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁
B．这群氢原子能够发出 6种不同频率的光
C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为 10.2 eV
D．如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由 n=3
能级跃迁到 n=1能级发出的
E．从 n= 4能级跃迁到 n =3能级发出的光的波长最长
答案解析：（1）氢原子只能吸收能级之差的能量值的光子后向更高能级跃迁，A
错误；这群氢原子能发出 3+2+1=6种不同频率的光，B正确；这群氢原子发出的
光子中，能量最大的为从 4 能级向 1能级跃迁时，为 12.75 eV ，C错误；如果
发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，一定是能量较大的两种，一种是
n=4能级跃迁到 n=1能级发出的光，另一种是由 n=3能级跃迁到 n=1能级发出
的光，D正确；从 n= 4能级跃迁到 n =3能级发出的光是能量最小的，所以波长
最长，E正确。
考点：本题考查了氢原子能级图的知识。
11．如图所示是氢原子的能级图，大量处于 n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，
一共可以辐射出 6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向 n=2
能级跃迁时释放的光子，则（ ） ☆☆☆☆
A.6种光子中有 2种属于巴耳末系
B.6种光子中波长最长的是 n=4激发态跃迁到基态时产生的
C.若从 n=2 能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从 n=3
能级跃迁到 n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
D.使 n=4能级的氢原子电离至少要 0.85eV的能量
答案解析：由 4到 2及由 3到 2的跃迁属于巴耳末系，所以 A正确；6种光子中
波长最长的也就是频率最小的是 n=4 激发态跃迁到 n=3 时产生的，B 错；若从
n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，而从 n=3能级跃迁
到 n=2 能级释放的光子频率小于 n=2 能级跃迁到基态释放的光子的频率，所以
不能使该板发生光电效应；使 n=4 能级的氢原子的能级与无穷远处的能级差为
0.85eV，所以使 n=4能级的氢原子电离至少要 0.85eV的能量，选项 D正确。
考点：玻尔理论及光电效应。
12．已知金属钙的逸出功为 2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于
量子数 n＝4能级状态，则( ) ☆☆☆☆
A．氢原子可能辐射 6种频率的光子
B．氢原子可能辐射 5种频率的光子
C．有 3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D．有 4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
C 2 6种
答案解析：根据 4 知，这群氢原子可能辐射 6种频率的光子，故 A正确、
B错误．n=4跃迁到 n=3辐射的光子能量为 0.66eV，n=3跃迁到 n=2辐射的光子
能量为 1.89eV，n=4 跃迁到 n=2 辐射的光子能量为 2.55eV，均小于逸出功，不
能发生光电效应，其余 3种光子能量均大于 2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中
有 3种频率的光子能使钙发生光电效应，故 C正确、D错误．故选 AC．
考点：本题考查了光电效应的条件、氢原子的能级公式和跃迁。
13．已知处于某一能级 n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出 10种不同
频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是( )
☆☆☆☆
答案解析：由图示可知，在 A所示能级跃迁中释放光子的能量最小，辐射光波的
波长最长．
考点：氢原子的能级公式和跃迁。
14．如图所示为氢原子的能级图，a、b、c为氢原子跃迁时可能发出的三种波长
的光，在下列氢原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的
是（ ） ☆☆☆☆
E E E
答案解析：根据玻尔理论及跃迁图可知，三种光的能量关系是 a c b ，根据
E hc
，则 a c b 。选项 C正确。
考点：玻尔理论及光子的能量。
15．氢原子能级如图所示，一群原处于 n 4能级的氢原子回到 n 1的状态过程
中（ ） ☆☆☆☆
A.放出三种频率不同的光子
B.放出五种频率不同的光子
C.放出的光子的最大能量为 12.75eV，最小能量是 0.66eV
D.放出的光能够使逸出功为 13.0eV的金属发生光电效应
答案解析：氢原子从 n=4能级跃迁到 n=1能级，由于有 6中不同的跃迁方式，所
以有 6 中不同频率的光子；在 n=4 和 n=1 能级之间跃迁释放的能力最大，为
12.75ev；在 n=4和 n=3能级之间跃迁，释放的能量最小，为 0.66ev；所以 A、B
选项错误，而 C选项正确；由于 12.75ev小于某金属的逸出功 13.0ev，所以放出
的光不能使该金属发生光电效应，D选项错误。
考点：本题考查氢原子的跃迁。
16．如图所示为氢原子的能级图. 氢原子从 n=5的能级跃迁到 n=3的能级时辐射
出 a光子，从 n=4的能级跃迁到 n=2 的能级时辐射出 b光子.下列说法正确的是
（ ） ☆☆☆☆☆
A．a光子的能量比 b光子的能量大
B．若 a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则 a光的传播速度比 b光的传播速
度大
C．若 b光能使某种金属发生光电效应，则 a光一定能使该金属发生光电效应
D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用 a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比
用 b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大
答案解析：据题意，氢原子从 n=5能级跃迁到 n=3能级释放的能量为：
ΔEa=0.97ev=hva，氢原子从 n=4能级跃迁到 n=2能级释放的能量为：
ΔEb=2.55ev=hvb，即 b光光子的频率较大，所以可知 A选项错误；据频率较大的
光传播速度越慢，所以 B选项正确；如果 b光可以使某种金属产生光电效应，a
光不一定可以产生，所以 C选项错误；b光频率较大则 b光波长较小，所以在做
双缝干涉实验时，a光得到的干涉条纹较宽，D选项正确。
考点：本题考查对氢原子的跃迁和光子特性的理解。
17．如图为氢原子的能级图，用动能为 13.07 eV 的电子撞击一群处于基态的氢
原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有（ ） ☆☆☆☆☆
n E/eV0
∞ - 0.54
4 - 0.85
3 - 1.51
2 - 3.4
1 - 13.6
A．15种 B．10种 C．4种 D．1种
答案解析：由于 13.6-0.54=13.06 eV，则用动能为 13.07 eV 的电子撞击一群处于
基态的氢原子，氢原子最高可跃迁到能量为-0.54 eV的高激发态，即跃迁到量子
数为 n=5 的激发态。而 n=5 的氢原子向低能级跃迁发光是完全随机的，发射的
2
可能波长的个数为C5 10，选项 B正确。
考点：本题考查考查氢原子的玻尔理论。
18 v．用频率为 0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到
v1、v2、v3 v v v频率分别为 的三条谱线，且 3 2 1，则（ ） ☆☆☆☆☆
A v v． 0 1
B v． 3 v2 v1
C v0 v1 v2 v3 v v． 0 3 v2 v1
1 1 1

D． v1 v2 v3
v
答案解析：首先是基态的氢原子吸收频率为 0的光，跃迁到高激发态，接着处于
v、v、v
高激发态的这些氢原子又随机向低能级跃迁，释放出频率分别为 1 2 3的三
v0 v3 v条谱线，因此 1，选项 A C hv hv hv、 均错误。根据跃迁假设，有 3 2 1，
选项 B正确、D错误。
考点：本题考查氢原子的跃迁假设。
19．右图是氢原子能级图，某个氢原子 A从 n＝3的状态直接跃迁到基态，另一
氢原子 B从 n＝4的状态直接跃迁到基态，下列说法正确的是（ ）☆☆☆☆☆
A．A和 B都只释放出一种频率的光子
B．A和 B都不只放出一种频率的光子
C．若Ａ放出的光子能使某金属发生光电效应，则 B放出的光子也能使该金属发
生光电效应
D．若Ｂ放出的光子能使某金属发生光电效应，则 A放出的光子也能使该金属发
生光电效应
答案解析：由于 A从 n＝3的状态直接跃迁到基态，故它会释放出 1种频率的光
子，B从 n＝4的状态直接跃迁到基态也会释放出 1种频率的光子，故选项 A正
确，B不对；又由于从 n＝3的状态直接跃迁到基态的光子的频率小于从 n＝4的
状态直接跃迁到基态光子的频率，而频率越大，才能更容易使金属产生光电效应
现象，故 C正确，D不对。
考点：氢原子的能级图，光电效应现象。(共23张PPT)
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光电效应与能级跃迁
知识体系梳理
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
光电效应与能级跃迁部分是选修3-5的
重点内容，主要考察内容就是微观问题
的理解和应用，同学要重视条件和特点，
在这个基础上进行题型巩固。
使用说明-内容说明
01
目 录
梳理知识体系
CONTENTS
02
解决经典问题实例
PA RT 1
梳理知识体系
DREAM OF THE FUTURE
光电效应与能级跃迁
大 致 框 架
光电效应
爱因斯坦光电效应方程
光的波粒二象性与物质波
光电效应与能
级跃迁
考点
光电效应与能级跃迁
大 致 框 架
1.定义
照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸
出的现象。
光电效应
2.光电子
光电效应中发射出来的电子。
3.研究光电效应的电路图(如图1)：
其中A是阳极。K是阴极。
爱因斯坦光电
效应方程
4.光电效应规律
光电效应与
能级跃迁
(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须
大于这个极限频率才能产生光电效应。低于这个频
率的光不能产生光电效应。
光的波粒二象
性与物质波
(2)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)光电效应的发生几乎瞬时的，一般不超过10－9s。
(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的
强度与入射光的强度成正比
考点
光电效应与能级跃迁
大 致 框 架
1.光子说
在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简
称光子，光子的能量ε＝hν。其中h＝6.63×10－34J·s。(称为普朗克常量)
2.逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的最小值。
爱因斯坦光电
效应方程
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
的动能的最大值。
4.遏止电压与截止频率
(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc。
(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率
(又叫极限频率)。不同的金属对应着不同的极限频率。
5.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式：E ＝hν－W 。
0
k
(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部
分用来克服金属的逸出功W ，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E ＝m v2/2。
0
k
e
光电效应与能级跃迁
大 致 框 架
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
光的波粒二象性
与物质波
(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＝h/p，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。
光电效应与能级跃迁
1.对光电效应的四点提醒
大 致 框 架
(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光
的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可
见光。
考点一
光电效应现象和光电
效应方程的应用
(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。
考点
2.两条对应关系
(1)光强大→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。
考点二
光电效应的图象分析
3.定量分析时应抓住三个关系式
考点三
光的波粒二象性、物质波
(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系：E ＝eU 。
k
c
(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0
光电效应与能级跃迁
大 致 框 架
考点一
光电效应现象和光电
效应方程的应用
考点
考点二
光电效应的图象分析
考点三
光的波粒二象性、物质波
光电效应与能级跃迁
大 致 框 架
考点一
光电效应现象和光电
效应方程的应用
光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，
而是有机的统一体，其表现规律为：
考点
考点二
光电效应的图象分析
(1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量
光子的作用效果往往表现为波动性。
(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉
和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看
到光的干涉和衍射现象，而贯穿本领越强。
(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质
发生作用时，往往表现为粒子性。
考点三
光的波粒二象性、物质波
光电效应与能级跃迁
知识树原图
PA RT 2
利用知识体系框架来解题
DREAM OF THE FUTURE
经典例题1
如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，
发生的现象是( )
A.有光子从锌板逸出
B.有电子从锌板逸出
C.验电器指针张开一个角度
D.锌板带负电
答案解析1
答案解析：用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子
吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确；
锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，
且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，
故C正确，D错误。
经典例题2
(多选)关于光电效应的产生以及现象，下列描述正确的是( )
A.逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大
B.对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应
C.产生光电效应时从金属表面逸出的所有光电子的动能都相同
D.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，一定是入射光的光子
能量太小
答案解析2
答案解析：根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0可知，逸出的光
电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，A正确；
由光电效应方程可知入射光波长必须小于一极限值，才能产生光电
效应，B错误；光电子的动能与入射光的频率和金属的种类以及逸出
的方式有关，因此光电子的动能不一定都相同，C错误；
能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的光子频率、光
子能量有关，D正确。
经典例题3
有关光的本性，下列说法正确的是( )
A.光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的
B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点
C.大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性
D.由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种性质去说明
光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
答案解析3
答案解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但它又不同于宏观观念中
的机械波和粒子。波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同
一客体的两个不同侧面、不同属性，我们无法用其中的一种性质去说明
光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。
PA RT 3
回顾落实
DREAM OF THE FUTURE
要点
①当入射光的频率大于金属极限频率，就能产生光电效应现象；
②E =hv-W 光电子最大初动能等于光子能量减去逸出功；
K
0
③光同时具有波动性和粒子性，大量光子在一起主要体现出波
动性，少量光子主要体现出粒子性。
提醒
①选择题中经常会考察增加光照是否会增加光电流强度，这个
一定要以已经发生光电效应为前提；
②图像问题是光电效应的老大难，要非常重视。
布置作业
根据本节课所学，完成学霸布置的作业，加油。
学霸推荐
THANKS
青春的道路不长不短 学霸的陪伴 让你一路不慌不忙光电效应与能级跃迁讲义（教师逐字稿）
课程简介：PPT(第 1 页)：同学好，我们又见面了，上次课讲的内容
巩固好了么，要是感觉有什么问题，可以课后和我联系，我们今天的
内容是关于光电效应与能级跃迁的相关概念和知识点，让我们来一起
看一下。
PPT(第 2 页):光电效应与能级跃迁部分是选修 3-5 的重点内容，主要
考察内容就是微观问题的理解和应用，同学要重视条件和特点，在这
个基础上进行题型巩固。
PPT(第 3 页):我们看一下目录，还是老样子，梳理知识体系和解决经
典问题实例。
PPT(第 4 页)：我们先来看一下知识体系的梳理部分。
PPT(第 5 页)：这是我们关于光电效应与能级跃迁的总框架，包括知
识点（光电效应、爱因斯坦光电效应方程、光的波粒二象性与物质波
和）和考点。
PPT(第 6 页)：OK，我们先光电效应。
1.定义
照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。
2.光电子
光电效应中发射出来的电子。
3.研究光电效应的电路图(如图 1)：
其中 A 是阳极。K 是阴极。
4.光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频
率才能产生光电效应。低于这个频率的光不能产生光电效应。
(2)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)光电效应的发生几乎瞬时的，一般不超过 10－9s。
(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的
强度成正比
PPT(第 7 页)：再看一下爱因斯坦光电效应方程
1.光子说
在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的
能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν。其中 h＝6.63×10－34J·s。
(称为普朗克常量)
2.逸出功 W0
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
出时所具有的动能的最大值。
4.遏止电压与截止频率
(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压 Uc。
(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属
的截止频率(又叫极限频率)。不同的金属对应着不同的极限频率。
5.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式：Ek＝hν－W0。
(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是 hν，这
些能量的一部分用来克服金属的逸出功 W0，剩下的表现为逸出后光
电子的最大初动能 Ek＝mev2/2。
PPT(第 8 页):好，我们再来看看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＝h/p，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。
PPT(第 9 页)：关于考点，一共有一下几个内容（光电效应现象和光
电效应方程的应用、光电效应的图象分析和光的波粒二象性、物质波），
我们先说一下光电效应现象和光电效应方程的应用。
1.对光电效应的四点提醒
(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
(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)光强大→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.定量分析时应抓住三个关系式
(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc。
(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0
PPT(第 10 页)：我们再看一下光电效应的图象分析内容。
由图线直接(间接) 图象名称 图线形状
得到的物理量
①极限频率：图线与ν轴交点的横 最大初动能 E k 坐标ν c 与入射光频 ②逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵坐 标的值 W0＝|－E|＝E 率ν的关系 图线 ③普朗克常量：图线的斜率 k＝h
颜色相同、强 度不同的光， ②饱和光电流 Im：电流的最大值 光电流与电 压的关系 ①遏止电压 Uc：图线与横轴的交点 ③最大初动能：E ＝eU km c
颜色不同时， ①遏止电压 Uc1、U c2
光电流与电 ②饱和光电流
压的关系 ③最大初动能 Ek1＝eUc1，Ek2＝eU c2
①截止频率νc：图线与横轴的交点
遏止电压 Uc与 ②遏止电压 Uc：随入射光频率的增
入射光频率 大而增大
ν的关系图 ③普朗克常量 h：等于图线的斜率
线 与电子电量的乘积，即 h＝ke。(注：
此时两极之间接反向电压)
PPT(第 11 页)：我们再看一下光的波粒二象性、物质波内容。
光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一
体，其表现规律为：
(1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往
往表现为波动性。
(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率
越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，而贯穿本领
越强。
(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往
表现为粒子性。
PPT(第 12 页)：这是我们的总图，因为图片有点大，可以下载原图下
来进行研究。
PPT(第 13 页)：接下来我们来一起看一下经典题型部分，注意我们在
梳理过程中，也应该将我们经常遇到的经典知识点也梳理上去，这样
才能既梳理巩固清楚知识体系，也能清楚出题目的方向。
PPT(第 14—15 页)：第 1 题和答案。
PPT(第 16—17 页)：第 2 题和答案。
PPT(第 18—19 页)：第 3 题和答案。
PPT(第 20 页)：回顾落实。看完视频题目后，有没有学会如何运用知
识体系来解题？我们再次总结一下梳理知识体系的重要性吧。
PPT(第 21 页)：再来回顾下我们的要点：
①当入射光的频率大于金属极限频率，就能产生光电效应现象；
②EK=hv-W0 光电子最大初动能等于光子能量减去逸出功；
③光同时具有波动性和粒子性，大量光子在一起主要体现出波动性，
少量光子主要体现出粒子性。
在这中间我们有些小小的提醒：
①选择题中经常会考察增加光照是否会增加光电流强度，这个一定要
以已经发生光电效应为前提；
②图像问题是光电效应的老大难，要非常重视；
PPT(第 22 页)：课后作业布置，请认真完成我们准备的题目，因为对
应的题型可以充分的对咱们学习内容进行很好的巩固和加强，所有题
目难度不是太大，但是是对所学内容非常好的融汇与渗透，也是对学
习效果非常好的检验。在解答过程中一定要仔细哦。
PPT(第 23 页)：谢谢同学，我们下次再见！

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