人教版考向23 波粒二象性及光电效应-备战2022年高考物理一轮复习考点微专题.doc

考向22 波粒二象性及光电效应-备战2022年高考一轮复****考点微专题
解决目标及考点:
光电效应相关
波粒二象性
【例题1】利用光电管研究光电效应实验如图所示,用频率为ν1的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则(　　)
A.用紫外线照射,电流表中不一定有电流通过
B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过
C.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到A端,电流表中一定无电流通过
D.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时,电流表示数可能不变
【例题1】【答案】D
【解析】因为紫外线的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射,电流表中一定有电流通过,选项A错误;因不知阴极K的极限频率,所以用红外线照射时,可能发生光电效应,电流表中可能有电流通过,选项B错误;由于发生了光电效应,即使A、K间的电压UAK=0,电流表中也有电流通过,选项C错误;当滑动变阻器的滑动触头向B端移动时,阳极吸收光电子的能力增强,光电流会增大,当所有的光电子都到达阳极时,电流达到最大,即饱和电流,若在移动前,电流已经达到饱和电流,那么再增大UAK,光电流也不会增大,选项D正确。
【例题2】光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应.换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)(　　)
A.U＝－ B.U＝－ C.U＝2hν－W D.U＝
－
【例题2】【答案】B
【解析】由题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为nhν(n＝2,3,4…)
由光电效应方程可知：nhν＝W＋mv2(n＝2,3,4…) ①
在减速电场中由动能定理得－eU＝0－mv2 ②
联立①②得：U＝－(n＝2,3,4…)，选项B正确.
光电效应规律
1.光电效应现象
在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子.
2.光电效应的产生条件
入射光的频率大于等于金属的极限频率.
3.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等于这个极限频率才能产生光电效应.
(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是瞬时的，一般不超过10－9 s.
(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比.
4.光电效应方程
(1)表达式：hν＝Ek＋W0或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电子的最大初动能.
逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的最小值.
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.
5.三个关系式
(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＝hνc.
波粒二象性
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＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.
考点: 光电效应现象
【例题3】(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生.下列说法正确的是(　　)
A.保持入射光的频率不变，入射光的光强度变大，饱和光电流变大
B.入射光的频率变高，饱和光电流变大
C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强度不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
【例题3】【答案】AC
【解析】在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据Ek＝hν－W0可知，对于同一光电管，逸出功W0不变，入射光频率变高，光电子的