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一、光电效应方程Ek＝hν－W0的应用
1.光电效应方程的理解
(1)Ek为光电子的最大初动能，与金属的逸出功W0和光的频率ν有关.
(2)若Ek＝0，则hν＝W0，此时的ν即为金属的截止频率νc.
2.光电效应现象的有关计算
(1)最大初动能的计算：Ek＝hν－W0＝hν－hνc；
例1　某同学采用如图1所示的装置来研究光电效应现象.某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直到电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为遏止电压.现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到的遏止电压分别为U1和U2，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中不正确的是
图1
√
针对训练　分别用波长为λ1和 λ2的单色光照射同一金属，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，则此金属板的逸出功是多大？
二、光电效应图像问题
光电效应规律中的四类图像
图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：图线与ν轴交点的横坐标
②逸出功W0：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值，即W0＝|－E|＝E
③普朗克常量h：图线的斜率，即h＝k
入射光颜色相同、强度不同时，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc：图线与横轴的交点的横坐标
②饱和电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ek＝eUc
入射光颜色不同时，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和电流
③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：图线与横轴交点的横坐标
②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大
③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke(注：此时两极之间接反向电压)
命题角度1　Ek－ν图像
例2　(多选)在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如图2所示，由实验图线可求出
A.该金属的截止频率
B.普朗克常量
C.该金属的逸出功
D.单位时间内逸出的光电子数
图2
√
√
√
例3　(多选)如图3所示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系
图像，由图可知
A.金属A的逸出功大于金属B的逸出功
B.金属A的截止频率小于金属B的截止频率
C.图线的斜率为普朗克常量
D.如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种
金属，从金属A逸出的光电子的最大初动能较大
√
图3
√
命题角度2　Uc－ν图像
例4　(多选)如图4所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化的关系图像，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是
A.Ek1＞Ek2
B.单色光1的频率比单色光2的频率低
C.增大单色光1的强度，其遏止电压不变
D.单色光1的入射光子数比单色光2的入射光子数多
图4
命题角度3　I－U图像
√
√
√
1.(光电效应方程的应用)用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用频率为ν1的光照射时，遏止电压的大小为U1，当用频率为ν2的光照射时，遏止电压的大小为U2.已知电子电荷量的大小为e，则下列表示普朗克常量和该种金属的逸出功正确的是
√
2.(光电效应的Uc－ν图像)如图5甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应.图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光的频率ν变化的关系图像.对于这两个光电管，下列判断正确的是
A.光电子的最大初动能相同
B.因为材料不同，逸出功不同，所以遏止
电压Uc不同
C.单位时间内逸出的光电子数一定相同，
饱和电流也一定相同
D.两个光电管的Uc－ν图线的斜率可能不同
图5
√
3.(光电效应的I－U图像)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图6所示.则可判断出
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电
子最大初动能
图6
√
4.(光电效应的Ek－ν图像)用两种不同金属材料a、b做光电效应实验得到光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图7所示，则下列说法正确的是
A.a的逸出功比b的大
B.a的截止频率比b的小
C.两直线一定会相交
D.a发生光电效应时间较短
图7
√
5.如图10甲所示是研究光电效应规律的光电管，用波长为λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，实验测得流过G表的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34 J·s，c＝3×108 m/s，结合图像，求：(结果保留
两位有效数字)
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子
飞出阴极K时的最大初动能；
图10
答案　4.0×1012个　9.6×10－20 J
解析　由题图可知，最大光电流为0.64 μA，
由题图可知，发生光电效应时的遏止电压是0.6 V，所以光电子的最大初动能：Ekm＝eUc＝0.60 eV＝9.6×10－20 J；
(2)该阴极材料的极限波长.
答案　0.66 μm

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