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6.2 光电效应——高二物理教科版（2019）选择性必修第三册课前导学
1.认识光电效应，并了解与之相关的截止频率、饱和电流和截止电压等。
2.知道光电效应的瞬时性；熟悉光电效应方程，知道逸出功和最大初动能。
重、难点
光电效应方程的理解和应用。
一、光电效应
1.光电效应：当紫外线照射到金属表面上时，金属中的①______会因吸收光的能里而逸出金属表面的现象。
2.光电子：光电效应中逸出来的②______
3.光电效应的实验规律
（1）存在着③______光电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大.这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多.
（2）存在着截止电压和④______频率：光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关.当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应
（3）光电效应具有⑤______性：光电效应几乎是瞬间发生的，从光照射到产生光电流的时间约10-9 s.
二、光量子概念的提出 光电效应方程（选学）
1.光量子：光本身是不连续的，由单个能量子组成，简称光子.每一个光子的能里为
2.逸出功：使光电子脱离某种金属表面所需的最小能量，不同金属的逸出功不同.
3.爱因斯坦的光电效应方程
（1）表达式：或
（2）物理意义：金属中电子吸收了一个光子的能量之后，这些能里一部分消耗于电子从金属表面逸出所做的逸出功，剩下的部分转化为逸出后光电子的初动能
参考答案
①电子 ②电子 ③饱和 ④截止 ⑤瞬时
1.如图甲，闭合开关，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零.调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数始终不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零.把电路改为图乙所示电路，当电压表读数为1.5 V时，逸出功及光电子到达阳极时的最大动能为( )
A. B.
C. D.
2.某种金属，在光的照射下产生光电子的最大初动能与入射光频率ν的关系图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子的电荷量大小为e，图像上的一点的坐标为，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是( )
A.图像的斜率为
B.该金属的逸出功为
C.该金属的截止频率为
D.当入射光的波长大于时，该金属就不能发生光电效应
3.如图是使用冷冻电镜断层成像技术“拍摄”到新冠病毒的3D影像，测得新冠病毒的平均直径是100 nm.已知普朗克常量为，真空中光速为，下列说法正确的是( )
A.100 nm相当于
B.想要“看清”新冠病毒，所用“光波”的波长应该大于100 nm
C.用光子能量为2.55 eV的可见光照射，在显微镜下病毒清晰可见
D.波长100 nm的光子动量的数量级为
4.（多选）关于康普顿效应，下列说法中正确的是( )
A.石墨对X射线散射时，部分射线的波长变长
B.康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中
C.康普顿效应证明了光的粒子性
D.康普顿效应表明了光子具有动量
答案以及解析
1.答案：B
解析：题图甲中所加的电压为反向电压，根据题意可知，遏止电压为0.60 V，根据，可知光电子逸出时的最大初动能为，根据爱因斯坦光电效应方程有，解得逸出功，题图乙中所加的电压为正向电压，根据动能定理有，解得电子到达阳极的最大动能为
2.答案：D
解析：由光电效应方程，可知关系图像的斜率为普朗克常量h，故A错误；将代入，有，解得该金属的逸出功为，故B错误；由，结合，解得该金属的截止频率为，故C错误；当入射光的频率ν小于时，金属就不能发生光电效应，结合，可得，解得，故D正确.
3.答案：D
解析：由单位换算得，故A错误；波长大于的“光波”，射到新冠病毒上时将发生明显衍射现象（绕过障碍物），反射光少，看不清新冠病毒，故B错误；光子能量为的可见光波长为，波长大于的“光波”射到新冠病毒上时将发生明显衍射现象（绕过障碍物）反射光少，看不清新冠病毒，故C错误；波长的光子动量为，故D正确.
4.答案：ACD
解析：在康普顿效应中，入射的光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因而光子动量减小，根据知其波长变长，故A正确；康普顿效应具有普遍性，不是仅出现在石墨对X射线的散射中，故B错误；康普顿效应揭示了光具有粒子性，故C正确；康普顿效应表明了光子具有动量，故D正确.

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