17.2光的粒子性(学生版)2017-2018学年高二物理人教选修3-5

课时训练8 光的粒子性一、综合题1.用紫光照射某金属恰能发生光电效应,现改用较弱的白光照射该金属,则( )A.可能不发生光电效应B.逸出光电子的时间明显变长C.逸出光电子的最大初动能不变D.单位时间逸出光电子的数目变多答案:C解析:由于白光内含紫光,所以照射金属时发生光电效应且逸出光电子的最大初动能不变;又因为光强变弱,所以单位时间逸出光电子的数目变少,故C选项正确。

2.如图所示为一真空光电管的应用电路,其阴极金属材料的截止频率为 4.5×1014Hz,则以下判断正确的是( )A.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C.用λ=0.5μm的光照射光电管时,电路中有光电流产生D.光照射时间越长,电路中的光电流越大答案:BC解析:在光电管中若发生了光电效应,单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关,光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关。

据此可判断选项A、D错误。

波长λ=0.5μm的光子的频率ν=Hz=6×1014Hz>4.5×1014Hz,可发生光电效应。

所以,选项B、C正确。

3.在做光电效应的实验时,某种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E k与入射光的频率ν的关系如图所示,由实验图可求出( )A.该金属的截止频率和截止波长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答案:ABC解析:依据光电效应方程E k=hν-W0可知,当E k=0时,ν=νc,即图象中横坐标的截距在数值上等于金属的截止频率。

图线的斜率k=。

可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量。

据图象,假设图线的延长线与E k轴的交点为C,其截距为W0,有tanθ=,而tanθ=h,所以W0=hνc。

即图象中纵坐标轴的截距在数值上等于金属的逸出功。

4.硅光电池是利用光电效应原理制成的,下列表述正确的是( )A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应答案:A解析:由光电效应实验规律可知B、C、D选项都不符合光电效应规律,A选项正确。

光的粒子性一、教学目标1、知识与技能（1）光电效应现象具有哪些规律．（2）人们研究光电效应现象的目的性．（3）爱因斯坦的光子说对光电效应现象的解释．2、过程与方法(1)观察用紫外线灯照射锌板的实验，分析现象产生的原因．(2)观察光电效应演示仪的实验过程，掌握分析现象所得到的结论．3、态度、情感、价值观结合物理学发展史使学生了解到科学理论的建立过程，渗透科学研究方法的教育．二、教学重点与难点分析：（1）光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和做好光电效应的演示实验是本节课的重点(2)发生光电效应时光电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比．三、教学过程：1、什么是光电效应现象？什么是光电子？什么是光电流？在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应现象。

发射出的电子叫做光电子。

由于光电子而导致的回路电流叫光电流。

例1、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5-1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，指针带负电例2、光电效应实验的装置如图5-4所示，则下列说法中正确的是()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例3、在图5-6所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A 单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应，那么( )A.A 光的频率大于B 光的频率B.B 光的频率大于A 光的频率C.用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD.用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a2、光电效应有那些规律？实验研究：向学生介绍光电效应演示仪．在黑板上画一示意图，如图所示．S 为抽成真空的光电管，C 是石英窗口，光线可通过它照射到金属板K 上，金属板A 和K 组成一对电极与外部电路相连接．光源为白炽灯，在光源和石英窗口C 之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率，光源的亮度可以通过另一套装置调节．观察现象一：在没有光照射K 时，电压表有示数，电流表没有示数，说明什么？观察现象二：保持AK 间电压一定，灯泡亮度一定，在窗口 C 前依次放上红色、橙色、绿色滤光片，观察到红光照射金属板K 时没有光电流，橙光和绿光照射时有光电流．用红光照射时改变入射光的亮度和改变电场电压都不发生光电效应．观察现象三：逐渐减小KA 间的正向电压，直到电压为零时，电流表仍有示数，说明光电流依然存在．如果在KA 间加一反向电压，则光电流变小，增大反向电压，使光电流刚好为零．实验结论：（1）金属表面被光照射可在10-9s 的时间内打出光电子，即光电效应几乎是瞬间发生的。

第2节光的粒子性基础巩固1．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是()A．红光B．橙光C．黄光D．绿光解析：按爱因斯坦的光子说，光子的能量ε＝hν，h为普朗克常量，说明光子的能量与光的频率成正比，而上述四种光中，绿光的频率最大，红光的频率最小，故光子能量最小的是红光，所以选项A 正确．答案：A2．(双选)下列关于光子的说法中，正确的是()A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光子B．光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C．光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比D．光子可以被电场加速解析：按照爱因斯坦的光子说，在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝hν，与光的强度无关，故A、C正确，B错误，光子不带电，不能被电场加速，D 错误．答案：AC3．(2013·上海卷)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时()A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子解析：当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确，A、B、D错误．答案：C4．(双选)光电效应的实验结论是：对于某种金属()A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大解析：每种金属都有它的极限频率ν0，只有入射光子的频率大于等于极限频率ν0时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程E k＝hν－W＝hν－hν0，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以A、D正确．答案：AD5．用能量为5.0 eV的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5 eV，则该金属的逸出功为()A．1.5 eV B．3.5 eVC．5.0 eV D．6.5 eV分析：当光照射金属时，电子吸收能量后逸出金属表面，逸出电子叫光电子，这种现象称光电效应．从金属表面逸出的电子具有最大的初动能等于入射光的能量与逸出功之差．解析：由E k＝hν－W0得W0＝hν－E k＝5.0 eV－1.5 eV＝3.5 eV.答案：B点评：金属的逸出功是不变的，且逸出功是电子逃逸出来所克服引力做功的最小值．6．(双选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则()A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析：当入射光的频率大于等于金属的极限频率时，就会发生光电效应，A选项正确；由于金属材料一定，极限频率一定，逸出功W hν0一定，ν0为极限频率，ν增大，逸出功不变，C选项错误．由逸＝爱因斯坦光电效应方程E km＝hν－W逸，得ν＝2ν0时，E km＝hν－W逸＝2hν0－hν0＝hν0，当ν增大一倍，ν＝4ν0时，E km＝hν－W逸＝4hν0－hν0＝3hν0，所以B选项正确，D选项错误．答案：AB7．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，下图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向____________运动，并且波长__________________(填“不变”、“变小”或“变长”)．解析：因光子与电子碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长．答案：1变长能力提升8．关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是()A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流强度与入射光强度无关C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D．对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应解析：逸出功由金属的性质决定．发生光电效应的情况下，光强越大，光子数目越大，射出的光电子数目越多，光电流强度就越大；当不可见光的频率比可见光的小时，发生光电效应的情况下，光电子的最大初动能比可见光的还要小；光电效应的发生的条件是入射光的频率大于金属极限频率，即入射光波长小于金属的极限波长．答案：D9．如图所示，有一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板一段时间，关灯后，验电器指针保持一定偏角，下列说法正确的是()A．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板相同时间，验电器指针偏角将增大B．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板相同时间，验电器指针将偏转C．用一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角一定变大D．用一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角一定变小解析：改用更强的弧光灯照射，射出光电子数目增多，电量增加，张角增大；但用红光照射，不发生光电效应，验电器指针不偏转；锌板发生光电效应，失去了光电子，带正电，验电器接触带电，与锌板带同种电荷，所以带负电的金属小球与锌板接触，应发生中和，最终的张角决定于中和之后的电量与中和之前大小的比较．答案：A10．(双选)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c 光束照射该金属，则可以断定()A．a光束照射时，不能发生光电效应B．c光束照射时，一定能发生光电效应C．a光束照射时，释放光电子数目最多D．c光束照射时，释放光电子的最大初动能最小解析：c＝λν，λa＞λb＞λc，νa＜νb＜νc.用光束b照射金属，该频率等于极限频率，恰好发生光电效应．因为光束a的频率小于该极限频率，不能发生光电效应，A选项正确；光束c的频率大于该极限频率，能发生光电效应，B选项正确；光电子数目由光强来决定，不知三束光的光强，无法确定释放出的光电子数，C选项错误；由光电效应方程E km＝hν－W0，c频率最大，金属的逸出功一定，则c光照射时，释放出的光电子动能最大，D 选项错误．答案：AB11．如图所示，当开关S 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.6 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.6 V 时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为 ( )A ．1.9 eVB ．0.6 eVC ．2.5 eVD ．3.1 eV解析：设用光子能量为2.5 eV 的光照射时，光电子的最大初动能为12m v 2，阴极材料的逸出功为W 0，根据爱因斯坦光电效应方程有： 12m v 2＝hν－W 0① 题图中光电管上加的是反向电压，据题意，当反向电压达到U ＝0.6 V 以后，具有最大初动能的光电子也不能达到阳极，由能量观点易得eU ＝12m v 2② 由①②可得W 0＝hν－eU ＝2.5 eV －0. 6 eV ＝1.9 eV ，选项A 对． 答案：A12．光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有________(填“粒子性”或“波动性”)．甲图中金属片张开是因为验电器带________(填“正”或“负”)电，若改用强度较弱的紫外线照射锌板__________(填“能”或“不能”)使金属片张开；乙图中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．解析：光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有粒子性；图甲中金属片张开是因为验电器带正电；若改用强度较弱的紫外线照射锌板一定能使验电器张开；图乙中hν1>hν，所以ν1>ν.答案：粒子性正能>。

．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过．用红光照射，电流表一定无电流通过，当滑动变阻器的滑动触头移到用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生）．两束光的光子能量相同．两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同．两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示。

×10-34 J·s。

为光电管的(选填“阴极”或“阳极”);实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止，逸出功W0=J;如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能求此时光电子的最大初动能的大小。

每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。

如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒阴极发射的光电子数和光电子E k由光电效应方程：E k ＝hν－W 0由以上二式：E k ＝0.6 eV ，W 0＝1.9 eV 。

12. 【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10－20J (2)8×1012个 9.6×10－20J 【解析】饱和电流的值I 与每秒内阴极发射的电子数的关系是I ＝ne 。

电子从阴极K 飞出的最大初动能E k ＝hν－W ，电子从阴极K 飞向阳极A 时，还会被电场加速，使其动能进一步增大。

(1)当阴极发射的光电子全部达到阳极A 时，光电流达到饱和，由电流可知每秒到达阴极的电子数，即每秒发射的电子数。

n ＝m I e ＝6190.64101.610⨯⨯－－＝4.0×1012(个) 根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为 E k ＝hν－W ＝hcλ－0hcλ＝6.63×10－34×3×108×66110.50100.6610⎛⎫- ⎪⨯⨯⎝⎭－－J ＝9.6×10－20J (2)如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒发射的光电子数为n ′＝2n ＝8×1012个。

2 光的粒子性A组1.下列利用光子说对光电效应的解释正确的是()A.金属表面的一个电子只能吸收一个光子B.电子吸收光子后一定能从金属表面逸出,成为光电子C.金属表面的一个电子吸收若干个光子,积累了足够的能量才能从金属表面逸出D.无论光子能量大小如何,电子吸收光子并积累能量后,总能逸出成为光电子解析:根据光子说,金属中的一个电子一次只能吸收一个光子,只有所吸收的光子频率大于金属的截止频率,电子才能逃离金属表面,成为光电子,且光子的吸收是瞬时的,不需时间的积累,故只有选项A正确。

答案:A2.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,则下列说法正确的是()A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0C.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍解析:本题考查对光电效应现象的认识、对逸出功概念的理解、对光电效应方程的应用。

该金属的极限频率为ν0,则可知逸出功W0=hν0,逸出功由金属自身性质决定,与照射光的频率无关,因此C选项错误;由光电效应的规律可知A正确;由光电效应方程E km=hν-W0,将W0=hν0代入可知B正确,D错误。

因此本题正确选项为A、B。

答案:AB3.用黄光照射某金属时不能产生光电效应,则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长黄光的照射时间B.增大黄光的照射强度C.换用波长较大的光照射D.换用紫外线照射解析:光电效应的规律表明:入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能的大小;当入射光频率增加后,产生的光电子最大初动能也增加;而照射光的强度增加,只会使单位时间内逸出的光电子数增加,紫外线频率高于黄光,故题述选项正确的有D。

答案:D4.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E k与入射光的频率ν的关系如图所示,由实验图象可求出()A.该金属的极限频率和极限波长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解析:金属中电子吸收光子的能量为hν,根据爱因斯坦光电效应方程有E k=hν-W0。

安徽省潜山县高中物理17.2 光的粒子性导学案新人教版选修3-5 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（安徽省潜山县高中物理17.2 光的粒子性导学案新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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光的粒子性【学习目标】1.了解光电效应和光电效应的实验规律，以及光电效应与电磁理论的矛盾.2.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，并会用来解决简单的问题.3.了解康普顿效应及其意义，了解光子的动量．【重点难点】重点：知道光电效应的实验规律难点：结合爱因斯坦的光电效应方程理解光电效应的实验规律【导学】一、光电效应的实验规律1．光电效应：照射到金属表面的光,能使金属中的_____从表面逸出的现象．2．光电子：光电效应中发射出来的_____3．光电效应的实验规律(1）存在着_____电流:在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流______（2）存在着遏止电压和_____频率：当入射光的频率____截止频率时不发生光电效应．(3)光电效应具有______：光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过_____4．逸出功:使电子脱离某种金属所做功的_______叫做这种金属的逸出功．二、爱因斯坦光电效应方程1．光子说：光本身就是由一个个不可分割的______组成的,这些能量子被称为____，频率为ν的光子的能量为_____。

2．光电效应方程（1）表达式：_______________或_______________（2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是______，这些能量一部分用于克服金属的__________，剩下的表现为逸出后电子的_________三、康普顿效应1．光的散射:光在介质中与物体微粒的相互作用，因而传播方向发生改变的现象．2．康普顿效应在光的散射中，除了与入射波长λ0______的成分外，还有波长_______的成分．3．康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有_____，深入揭示了光的______的一面．4．光子的动量_________四、爱因斯坦的光电效应方程1．光电效应方程实质上是___________．能量为ε＝hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量的一部分用来__________，另一部分就是___________．如果克服吸引力做功最少为W0，电子离开金属表面时最大初动能为E k，则根据能量守恒定律可知：_______________2．光电效应方程说明了产生光电效应的条件．若有光电子逸出，则光电子的最大初动能必须_______，即E k＝hν－W0〉0,亦即hν〉W0，ν〉错误!＝νc,而_________恰好是光电效应的截止频率．3．E k－ν曲线．如图所示是光电子最大初动能E k随入射光频率ν的变化曲线．这里，横轴上的截距是___________；纵轴上的截距是___________；斜率为__________【导练】题组一光电效应现象及规律的理解1．对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是( )A．入射光的强度大于某一极限强度B．入射光的波长大于某一极限波长C．入射光照射时间大于某一极限时间D．入射光的频率不低于某一极限频率2．当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是( ）A．增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大C．改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时,电路中一定有光电流D．改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流3．现有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa＞λb＞λc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定（)A．a光束照射时，不能发生光电效应B．c光束照射时，不能发生光电效应C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多D．c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小4．如图所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转,而用另一频率的B单色光照射光电管时不发生光电效应，则( ）A．A光的强度大于B光的强度 B．B光的频率大于A光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由a流向bD．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由b流向a5．某金属的逸出功为2.3 eV,这意味着( )A．这种金属内部的电子克服原子核引力做2。

第十七章 波粒二象性第2节 光的粒子性1．下列关于光的说法中正确的是 A ．在真空中红光波长比紫光波长短 B ．红光光子能量比紫光光子能量小 C ．红光和紫光相遇时产生干涉现象D ．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射 【答案】BD【解析】本题应掌握红光与紫光真空中波长关系、光子能量公式h εν=、产生干涉的条件：两束光的频率相等；产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率。

光的颜色是由光的频率决定的，红光频率小于紫光频率。

各种色光在真空中的传播速度都为c=3.00×108m/s ，据光的传播规律cλν=，所以λλ>红紫，A 错误；只有频率相同的两束光才能发生干涉现象，C 错误；据光子说h εν=得E E <红紫，B 正确；由光电效应实验规律，红光照射某金属发生光电效应时，因νν>红紫，所以紫光照射该金属一定能发生光电效应，D 正确。

2．关于光电效应，下列说法中正确的是A ．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大B ．只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应C ．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关D ．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应 【答案】D【解析】由光电效应的实验规律可知，选项D 正确；由光电效应方程可以推出光电子的最大初动能应随着入射光频率的增大而增大，选项A 错误；饱和光电流的大小与光强有关，入射光频率一定时，饱和光电流大小与光强成正比，若是光强一定，入射光的频率越高，则光子数就少，饱和光电流就小了，所以选项C 错误；能否发生光电效应，与照射的时间长短及入射光的强度无关，选项B 错误。

3．某种金属逸出功为2.3电子伏，这意味着A ．在这种金属内部的电子，克服原子核引力做2.3电子伏的功即可脱离表面B ．在这种金属表层的电子，克服原子核引力至少做2.3电子伏的功即可脱离表面C ．要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3电子伏D ．这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3电子伏。

17.2科学的转折：光的粒子性【学习目标】1、知识与技能（1）通过实验了解光电效应的实验规律。

（2）知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

（3）了解康普顿效应，了解光子的动量2、过程与方法：经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【自主学习】想一想：在光的照射下，从金属表面逸出电子的现象叫做光电效应，逸出的电子叫做光电子。

点一点：在实验中发现：①光电流的大小是由入射光的强度决定的，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；②若将实验电路的电源反接，能使光电流减小到零的电压U c 称为遏止电压，由于不同颜色光的能量不同，故与不同颜色光对应的遏止电压也就不同，当入射光的频率减小到某一数值截止频率c ν时，与之对应的U c也减小到零，此时光电流也为零，由此可知：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，只有入射光的频率大于或等于截止频率时才能发生光电效应；③光电效应具有瞬时性。

填一填：爱因斯坦认为光本身由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光子的能量为h ν，则爱因斯坦光电效应方程为k o h E W ν=+，其中o W 为逸出功，即使电子脱离某种金属所做功的最小值。

填一填：密立根通过精湛的技术证明了光子与其他粒子一样具有能量，故光电效应证明了光的粒子性。

点一点：在光的散射中产生了大于原波长的光的现象称为康普顿效应，由2mc h ν=得光子的质量m=2h c ν，而它的动量p=h λ，则光子在碰撞后动量要变小，故光子的波长会大，这就不足为奇了。

【典例剖析】[例题1] 一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是( )A ．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B ．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子将具有更大的动能C ．若改用紫光照射，则逸出的光电子将具有更大的动能D ．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目增加[例题2] 某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2 .21eV ，用波长为2.5×10—7m的紫外线照射阴极．已知真空中光速为3.0×108m ／s ，元电荷为1.6×10—19C ，普朗克常量为 6.63×10—34J ·s ．求得钾的遏止频率和该光电管发射的光电子的最大初动能应分别是( )A．5.3×1034Hz，2.2 JB．5.3×1014Hz，4.4×10—19JC．3.3×1033Hz，2.2JD．3.3×1033Hz，4.4×10—19J[例题3]研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生，由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A 做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表○V测出．当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压U0．在图中表示光电效应实验规律的图象中，错误的是( )【课堂训练】1、光照射到金属表面上，能使金属中的_________从表面逸出，这种现象称之为______________，逸出的电子也叫____________，使电子脱离金属表面所做的功的最小值叫____________，这种现象说明光具有____________性。

高中物理17.2 光的粒子性导学案新人教版选修17、2 光的粒子性导学案新人教版选修3-5【学习目标】1、通过实验了解光电效应的实验规律。

2、知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

3、了解康普顿效应，了解光子的动量【重点、难点】重点：光电效应的实验规律难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义【自主学习】一、光电效应定义：在照射下从物体发射出的现象，发射出来的电子叫做、二、光电效应的实验规律1、认识研究光电效应的电路图如右图，光线经窗口照在阴极K上，便有逸出光电子。

光电子在电场作用下形成。

2、光电效应的实验规律（1）存在饱和电流在上图的实验中，保持光照的条件不变，在初始电流较小的情况下，随着所加电压的增大，光电流，但是存在一个，即：光电流达到此值以后，即使增加电压，光电流也不再增加。

（2）存在遏止电压在上图的实验中，即使电压为0，光电流也不为，只有将所加电压反向的时候（在光电管间形成使电子减速的电场），光电流才可能为。

使光电流减小到0的反向电压称为，用符号表示。

遏止电压的存在表明：，初速度的上限应该满足关系：。

实验表明：对于一定颜色的光，遏止电压都是，与光照强度，这表明：光电子的能量只与有关，而与无关。

（3）存在截止频率实验还表明，当入射光的频率减小到某一数值νc时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有了，这个频率称为，也就是说当：入射光的频率小于时，将不发生光电效应。

（4）光电效应具有瞬时性当入射光频率超过截止频率νc 时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时产生光电流，这个时间不超过。

三、光电效应解释中的疑难按照经典电磁理论，对于光电效应该如何解释？还应得出如下的结论：（1）（2）（3）但是这些结论与观察到的现象不符，为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。

四、爱因斯坦的光量子假设1、内容：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的组成的。