高中物理-能量量子化、光的粒子性练习

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5.能量量子化一、热辐射新冠肺炎疫情期间,红外体温计成为生活必不可少的工具,如图所示的红外体温计具有方便快捷的特点,在疫情防控工作中发挥了重要作用。

那么,这种体温计是根据什么制成的呢?提示:将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。

红外线辐射能量的大小与物体本身的温度是相关联的,根据转变成电信号大小,就可以确定物体的温度。

1.热辐射:(1)定义:一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫作热辐射。

(2)特点:物体在热辐射中随温度的升高,辐射的较短波长的电磁波的成分越来越大。

2.黑体:(1)定义:某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就叫作黑体。

(2)黑体辐射的特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。

3.热辐射的原因:物体中存在着不停运动的带电微粒,带电微粒的振动会产生变化的电磁场,从而产生电磁辐射。

二、能量子1.普朗克的假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。

即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。

这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。

2.能量子公式:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。

h=6.626×10-34J·s。

(一般取h=6.63×10-34J·s)3.能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。

这种现象叫能量的量子化。

4.普朗克理论:(1)借助于能量子的假说,普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常好。

(2)普朗克在1900年把能量子列入物理学,正确地破除了“能量连续变化”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一。

5.光子说:(1)爱因斯坦认为电磁场本身就是不连续的。

(2)光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν,h为普朗克常量。

c 解析：由光电效应方程得 Ek1＝h －W0 λ c Ek2＝h －W0 2 λ 3 又 Ek2＝2Ek1
①
② ③
hc 联立①②③得 W0＝ 2λ，故选 A.
答案：A
8．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)，如图所示．则可判断出( )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波 B．温度越高，物体辐射的电磁波越强 C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材 料种类及表面状况无关 D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜 色
解析：一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐 射的电磁波越强，A 错误，B 正确；选项 C 是黑体辐射的特性， C 错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D 错误．
解析：设金属的截止频率为 ν0，则该金属的逸出功 W0＝hν0 c c ＝h ；对光电子，由动能定理得 eU0＝hλ－W0， λ0 hc λ0－λ 解得 U0＝ e · . λλ0
hc 答案： (4 分) λ0
hc λ0－λ e ·λ0λ (6 分)
10．(12 分)光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频 率为 ν 的光的能量子为 hν，这些能量子被称为光子．频率为 ν hν 的光子的动量为 c (c 为真空中的光速)，假定在单位时间内垂直 射到平面镜单位面积上的光子数为 N， 并且这些光子全部被平面 镜反射，则光子对平面镜发生的压强为________．
解析：用紫外线照射锌板，锌板发生了光电效应，即锌板有 电子逸出，锌板带正电，A 项正确；紫外线越强，即单位时间打 在锌板上的光子越多， 逸出的电子越多， 锌板所带的电荷量越多， 验电器的指针偏角越大，B 项正确；由于红外线的频率比紫外线 的频率小，因此不一定能发生光电效应，验电器指针不一定会发 生偏转，C 项错误；将一不带电的金属小球与锌板接触，锌板将 部分电荷转移给金属小球， 验电器指针的偏角将减小， D 项正确．

3.能量的量子化：在微观世界中能量是_量__子__化__的，或者说微观粒子的能量是_分__立__的。
四、光电效应实验规律
1.光电效应：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.光电效应的实验规律： (1)存在着__饱__和___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)存在着遏止电压和_截___止___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_瞬__时__性__：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10-9 s。
在图甲所示的装置中，K为一个金属板，A为一个金属电极，都密封在真空玻璃管中，单色光可通 过玻璃壳照在K上，E为可调直流电源。实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子 (光电效应)，这时，即使A、K间的电压等于零，回路中也有电流，当A的电势低于K时，电流仍不 为零，A的电势比K低得越多，电流越小，当A比K的电势低到某一值Uc(遏止电压)时，电流消失。 当改变照射光的频率ν时，遏止电压Uc也将随之改变。如果某次实验我们测出的一系列数据如图乙 所示，若知道电子的电荷量e，则根据图象可求出该金属的极限频率为多少？该金属的逸出功W0为 多少？普朗克常量h为多少？
0
能量量子化、光的粒子性
一、自主归纳
一、热辐射
1.热辐射：我们周围的一切物体都在辐射_电__磁__波__，这种辐射与物体的_温__度__有关。 2.一般材料物体的辐射规律：辐射电磁波的情况除与_温__度__有关外，还与_材__料__的种类及 表___面__状__况__有关。

B．a光的频率小，则折射率小，根据v= 知a光在水中传播的速度较大，但在真空中传播速度一样大．故B错误．
C．若用b光照射某金属时不能打出光电子，由于b光的频率大于a光，则用a光照射该金属时，一定不会发生光电效应现象，那么一定打不出光电子．故C正确．
D．只有当频率相同时，才能发生干涉现象．故D错误．
故选C．
D．发生光电效应时，单位时间里照射到金属表面的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多
【答案】D
【解析】
【详解】
A．普朗克提出了量子化理论，爱因斯坦提出了“光子说”这一科学假说．故A错误；
B．发生光电效应时，从金属表面逸出的光电子速度大小不一定相等，根据爱因斯坦光电效应方程：hν=W+ mv2可知，不同频率的光照射到金属板时，辐射出的光电子的最大初动能不一定相等．故B错误；
A.只能证明光具有波动性，与结论不相符，选项A错误；
B.只能证明光具有粒子性，与结论不相符，选项B错误；
C.只能证明光能够发生衍射，与结论不相符，选项C错误；
D.证明光具有波粒二象性，与结论相符，选项D正确；
4．（5分）用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是a光照射时形成的，乙图是b光照射时形成的．则关于a、b两束单色光，下述正确的是（ ）
C、用 光照射锌板发生了光电效应，由单色光 的频率小于单色光 的频率和光电效应方程 可知用 光照射锌板不一定能发生光电效应，故选项C错误；
5．（5分）人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要所接收到的功率不低于2.3×10－18W，眼睛就能察觉。已知普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3×108m/s，人眼能察觉到绿光时，每秒至少接收到的绿光光子数为

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针对训练 2 1: 2010 年浙江理综) ( 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
答案: 变长 1
①宏观世界中物体间的相互作用过程中所遵循的规律, 也适用于微观粒子的相互作用过程; ②康普顿效应进一步揭示了光的粒子性, 也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性.
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针对训练 3 1: 科学研究证明, 光子有能量也有动量, 当光子与电子碰撞时, 光子的一些能量转移给了电子.则在 光子与电子的碰撞过程中, 下列说法中正确的是( )
增加 ; ②随着温度的升高, 辐射强度的极大值向波长 较短 的方向移动.
1 ○随着着温度的升高,各种波长的辐射强度都有
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2. 能量子 (1)定义: 普朗克做出了这样的大胆假设: 振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的 整数 倍. 当带电 微粒辐射或吸收能量时, 也是以这个最小能量值为单位 一份一份 地辐射或吸收的. 这个不可再分的最小能量 值ε叫做能量子. -34 (2)表达式: ε=hν, 其中 h是一个常量, 称为 普朗克常量 , 其值为 h= 6. 626×10 J·s, ν是电磁波的 频率 . 3. 能量量子化 普朗克认为, 微观粒子的能量是量子化的, 或说微观粒子的能量是 分立 的.
思路点拨: 光电流的方向与光电子定向移动的方向相反; 由光电效应方程求解光电子的最大初动能; 由光电流 大小求解入射的光子数.

高中物理：能量量子化光的粒子性练习[全员参与·基础练]1．能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论体系任何一种都能解释D．牛顿提出的能量微粒说【解析】根据黑体辐射的实验规律,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加;另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释,故B正确．【答案】 B图17­1­122．(多选)(南京高二检测)黑体辐射的实验规律如图17­1­12所示,以下判断正确的是( )A．在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大B．在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,也不是最小的,而是处在最大与最小波长之间C．温度越高,辐射强度的极大值就越大D．温度越高,辐射强度最大的电磁波的波长越短【解析】根据题图中黑体辐射强度与波长的关系知选项B、C、D正确．【答案】BCD3．(多选)( ·东城区高二检测)2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是( )A．微波是指波长在10－3 m到10 m之间的电磁波B．微波和声波一样都只能在介质中传播C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说【解析】微波是一种电磁波,波长在10－3 m到10 m之间,传播不需要介质,A正确,B错误;由于分子和原子的热运动引起一切物体不断向外辐射电磁波,又叫热辐射,C正确．能量子假说是普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出的,D正确．【答案】ACD4．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,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【解析】硅光电池是把光能转化为电能的一种装置,A正确;硅光电池中吸收的光子能量大于逸出功的电子才能逸出,B错误;逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关,C错误;当照射到硅光电池上的光的频率大于极限频率时,才能产生光电效应,D错误．【答案】 A5．(多选)频率为ν的光子,具有的能量为hν,动量为hνc,将这个光子打在处于静止状态的电子上,光子将偏离原运动方向,这种现象称为光子的散射,下列关于光子散射的说法正确的是( )A．光子改变原来的运动方向,且传播速度变小B．光子由于在与电子碰撞中获得能量,因而频率增大C．由于受到电子碰撞,散射后的光子波长大于入射光子的波长D．由于受到电子碰撞,散射后的光子频率小于入射光子的频率【解析】碰撞后光子改变原来的运动方向,但传播速度不变,A错误;光子由于在与电子碰撞中损失能量,因而频率减小,即ν＞ν′,再由c＝λ1ν＝λ2ν′,得到λ1<λ2,B错误,C、D正确．【答案】CD6．( ·重庆一中高二检测)在如图17­1­13所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为ν0,现用频率为ν(ν>ν)的光照射在阴极上,若在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则下列判断错误的是( )图17­1­13 A．阴极材料的逸出功等于hνB．有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为eUC．有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为hν－hν0 D．无光电子逸出,因为光电流为零【解析】阴极材料的逸出功W0＝hν,选项A正确．由于入射光的频率ν＞ν,则能发生光电效应,有光电子逸出,选项D错误．但是AK间加的是反向电压,电子飞出后要做减速运动,当速度最大的光电子减速到A端速度为零时,光电流恰好为零,由动能定理得：－eU＝0－Ekm,则Ekm ＝eU,选项B正确．由爱因斯坦光电效应方程：Ekm＝hν－W,可得Ekm＝hν－hν,选项C正确．故选D.【答案】 D图17­1­147．(多选)如图17­1­14所示是某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,由图象可知( )A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hνC．入射光的频率为ν时,产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为2ν时,产生的光电子的最大初动能为2E【解析】题中图象反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系,根据爱因斯坦光电效应方程Ek ＝hν－W,知当入射光的频率恰为金属的截止频率ν时,光电子的最大初动能Ek ＝0,此时有hν＝W,即该金属的逸出功等于hν,选项B正确,根据图线的物理意义,有W＝E,故选项A正确,而选项C、D错误．【答案】AB8．二氧化碳能很好地吸收红外长波辐射,这种长波辐射的波长范围是 1.43×10－3～1.6×10－3 m,相应的光子能量的范围是________________,“温室效应”使大气全年的平均温度升高,空气温度升高,从微观上看就是空气中分子的____________．(已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s,真空中的光速c＝3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)【解析】由c＝λν,得ν＝cλ,代入数据得频率范围为1.88×1011～2.1×1011 Hz,又由ε＝hν得能量范围为1.2×10－22～1.4×10－22 J.由分子动理论可知,温度升高,物体分子无规则运动更剧烈,因此分子平均动能增大．【答案】 1.2×10－22～1.4×10－22J 无规则运动(或热运动)更剧烈,或无规则运动(或热运动)的平均动能增大[超越自我·提升练]图17­1­159．( ·北京高考)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图17­1­15.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KA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为电子电量)( )A．U＝hνe－WeB．U＝2hνe－WeC．U＝2hν－W D．U＝5hν2e－Ee【解析】 由题意可知一个电子吸收多个光子仍然遵守光电效应方程,设电子吸收了n 个光子,则逸出的光电子的最大初动能为E k ＝nhν－W(n ＝2,3,4…),逸出的光电子在遏止电压下运动时应有E k ＝eU,由以上两式联立得U ＝nh ν－We,若取n ＝2,则B 正确． 【答案】 B10．分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板,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为( )A.12hc λB.32hc λC.34hc λ D.45hc λ【解析】 根据光电效应方程得E k1＝h cλ－W 0① E k2＝hc 23λ－W 0②又E k2＝2E k1③ 联立①②③得W 0＝12hcλ,A 正确． 【答案】 A11．用波长为λ的光照射金属的表面,当遏止电压取某个值时,光电流便被截止;当光的波长改为原波长的1n 后,已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍,试计算原入射光的波长λ.(已知该金属的逸出功为W 0)【解析】 由爱因斯坦光电效应方程可知,光电子的初动能E k ＝hν－W 0,设遏止电压为U e ,eU e ＝E k ,故eU c ＝hν－W 0.由题意得eU c ＝hcλ－W 0① ηeU c ＝hncλ－W 0② 将①代入②,解得λ＝hc （η－n ）W 0（η－1）.【答案】hc （η－n ）W 0（η－1）12．( ·武汉模拟)如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K,实验测得流过G 表电流I 与AK 之间电势差U AK 满足如图乙所示规律,取h ＝6.63×10－34 J ·s.结合图象,求：(结果保留两位有效数字)图17­1­16(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K 时的最大动能; (2)该阴极材料的极限波长．【解析】 (1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数n ＝I m e ＝0.64×10－61.6×10－19＝4.0×1012(个)光电子的最大初动能为：E km ＝eU 0＝1.6×10－19C ×0.6 V ＝9.6×10－20J. (2)由爱因斯坦光电效应方程可得h cλ－W 0＝E km 又W 0＝hc λ0代入数据得λ0＝0.66×10－6m.【答案】 (1)4.0×1012个 9.6×10－20J (2)0.66×10－6m。

第一章绪论一、填空题1、1923年，德布洛意提出物质波概念，认为任何实物粒子，如电子、质子等，也具有波动性，对于质量为1克，速度为1米/秒的粒子，其德布洛意波长为0.123A（保留三位有效数字）。

2、自由粒子的质量为m,能量为E,其德布罗意波长为h/p=h/√2mE(不考虑相对论效应)。

3、写出一个证明光的粒子性的：康普顿效应的发现,从实验上证实了光具有粒子性。

4、爱因斯坦在解释光电效应时，提出光的频率决定光子的能量，光的强度只决定光子的数目概念。

5、德布罗意关系为p=h/λ n（没有写为矢量也算正确）。

7、微观粒子具有波粒二象性。

8、德布罗意关系是粒子能量E、动量P与频率ν、波长λ之间的关系，其表达式为E=hv9、德布罗意波长为λ，质量为m的电子，其动能为已知。

10、量子力学是反映微观粒子运动规律的理论。

11、历史上量子论的提出是为了解释的能量分布问题。

用来解释光电效应的爱因斯坦公式为已知。

12、设电子能量为4电子伏，其德布罗意波长为待定nm。

13、索末菲的量子化条件为在量子理论中，角动量必须是h的整数倍，E待定。

应用这个量子化条件可以求得一维谐振子的能级=n14、德布罗意假说的正确性，在1927年为戴维孙和革末所做的电子衍射实验所证实，德布罗意关系（公式）为见P11。

15、1923年，德布洛意提出物质波概念，认为任何实物粒子，如电子、质子等，也具有波动性。

根据其理论，质量为μ，动量为p的粒子所对应的物质波的频率为，波长为若对于质量为1克，速度为1米/秒的粒子，其德布洛意波长为待定（保留三位有效数字）。

16、1923年，德布罗意提出物质波概念，认为任何实物粒子，如电子、质子等，也具有波动性，对于经过电压为100伏加速的电子，其德布洛意波长为0.123A（保留三位有效数字）。

二、选择题1、利用爱因斯坦提出的光量子概念可以成功地解释光电效应。

A. 普朗克B. 爱因斯坦C. 玻尔D. 波恩2、1927年C和等人所做的电子衍射试验验证了德布洛意的物质波假设。

17.1-17.2 能量量子化光的粒子性课后提升作业【基础达标练】1.关于对黑体的认识,下列说法正确的是( )A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体【解析】选C。

黑体自身辐射电磁波,不一定是黑的,故A错误;黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,故B错、C对;小孔只吸收电磁波,不反射电磁波,因此是小孔成了一个黑体,而不是空腔,故D错误。

2.(多选)黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知( )A.随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加B.随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加C.随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动【解析】选A、C、D。

由题图可知,随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,当温度降低时,上述变化都将反过来。

故A、C、D正确,B 错误。

【补偿训练】下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是( )【解析】选A。

黑体辐射规律:随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有所增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,A图正确。

3.(多选)(2018·厦门高二检测)光电效应实验的装置如图所示,则下列说法中正确的是( )A.用紫外线照射锌板,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【解析】选A、D。

将擦得很亮的锌板连接验电器,用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线),验电器指针张开一个角度,说明锌板带了电。

二、能量子 1.定义:普朗克认为,振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量 值ε的_整__数__倍__,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能 量值为单位_一__份__一__份__地辐射或吸收的,这个不可再分的最小能量值 ε叫作_能__量__子__。
2.能量子大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为_普__朗__克__常量。 h=6.626×10-34J·s(一般取h=6.63×10-34J·s)。 3.能量的量子化:在微观世界中能量是_量__子__化__的,或者说微观粒子 的能量是_分__立__的。
【归纳总结】 1.对黑体的理解:绝对的黑体实际上是不存在的,但可以用某装置近似 地代替。如图所示,如果在一个空腔壁上开一个小孔,那么射入小孔的 电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,这 个小孔就成了一个绝对黑体。
五、康普顿效应和光子的动量 1.光的散射:光在介质中与_物__质__微__粒__相互作用,因而传播方向 _发__生__改__变__,这种现象叫作光的散射。 2.康普顿效应:美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时, 发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长 _大__于__λ0的成分,这个现象称为康普顿效应。
四、爱因斯坦的光子说与光电效应方程 1.光子说: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能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν, 这些能量子被称为_光__子__。 2.爱因斯坦的光电效应方程: (1)表达式:_h_ν__=Ek+W0或Ek=_h_ν__-W0。 (2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量 一部分用于克服金属的_逸__出__功__W_0,剩下的表现为逸出后电子的初动 能Ek。

2019-2020学年人教版选修3-517.2光的粒子性 课时作业1（含解析）1．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中错误．．的是（ ） A ．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变B ．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大C ．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短D ．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多2．若能力为E 0的光子射到某金属表面时，从金属表面逸出的电子的最大初动能为E ，则能量为2E 0的光子射到该金属表面时，逸出的电子的最大初动能为A ．E 0+EB ． E 0-EC ．2ED ．2E 0-E3．下列说法中正确的是（ ）A ．原子核结合能越大，原子核越稳定B ．对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动C ．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为1371375556Cs Ba x →+，可以判断x 为正电子D ．一个氢原子处在n =4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出6种频率的光子4．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a 、b 两束单色光，则A ．a 光的频率大于b 光的频率B ．若a 光是蓝色光，则b 光可能是黄色光C ．若两种光通过相同双缝，则a 光产生的干涉条纹间距比b 光大D ．若a 光不能使某金属发生光电效应，则b 光一定不能使该金属发生光电效应5．分别用a 、b 、c 三种颜色的光照射某金属板，当用b 光照射时，发现从金属表面有光电子逸出，已知三种光的波长关系是a b c λλλ<<，则下列判断正确是A．用c光照射这个金属板时，一定不会有光电子逸出B．用a光照射这个金属板时，可能没有光电子逸出C．如果b光的照射强度越强，相同时间内从金属表面逸出的光电子数目就会越多D．如果b光的照射强度越强，从金属表面逸出的光电子的动能就会越大6．如图所示，当电键K断开时，用光子能量为3.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零.合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于1.5V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.5V时，电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为( )A．1.5eV B．2.0eV C．3.5eV D．5.0eV7．下列说法正确的是A．在光电效应实验中，入射光越强，逸出的光电子的初动能越大B．处于基态的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁到对应的激发态C．某种放射性元素的样品经过6小时后还有没有衰变，它的半衰期是1．5小时D．比结合能的大小决定着原子核的稳定程度8．下列说法正确的是A．发生光电效应时，光电子的动能只与入射光的强度有关B．玻尔认为，原于中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损9．下列说法中正确的是（）A．卢瑟福依据大多数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型B．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不大于入射光子的频率C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小D．铀（）经过多次αβ衰变形成稳定的铅的过程中，有6个中子转变成质子E. 两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损10．光电效应实验中，下列表述正确的是A ．发生光电效应时，光照越强光电流越大B ．入射光足够强就可以有光电流C ．遏止电压与入射光的频率有关D ．入射光频率大于极限频率才能产生光电子11．已知某金属的极限波长为0.6 μm ，用0.5 μm 的光照射该金属表面时发射光电子的最大初动能为多少焦耳？该金属的逸出功为多少焦耳？(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，结果保留2位有效数字)12．如图所示，阴极材料由铝制成，已知铝的逸出功为0W ，现用波长为λ的光照射铝的表面，使之产生光电效应．已知电子的电量为e ，普朗克常量为h ，真空中光速为c 。

课时分层作业(五）(时间：40分钟分值：100分）[基础达标练］一、选择题(本题共6小题，每小题6分）1．(多选)以下关于辐射强度与波长关系的说法中正确的是（)A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高[解析］由辐射强度随波长变化关系图知，随着温度的升高，各种波长的波的辐射强度都增加，而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波,选项B、C正确．[答案] BC2．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P,c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（）A．错误!B．错误!C．错误!D．错误![解析] 每个激光光子的能量为ε＝h错误!，则激光器的发射功率为P＝nε，其中n为激光器每秒钟发射的能量子数，所以n＝错误!，故C选项正确．[答案］C3．(多选）美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是（）A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光具有波动性C．康普顿效应现象说明光具有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加[解析］康普顿效应说明光具有粒子性，B项错误,A、C项正确；光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，D项错误．［答案] AC4．（多选)已知钙的逸出功是3。

20 eV，对此理解正确的是( ）A．钙中的电子脱离钙需做功3。

20 eVB．钙表面的电子脱离钙需做功3。

20 eVC．钙只需吸收3.20 eV的能量就有电子逸出D．入射光子的能量必须大于3.20 eV才能发生光电效应[解析］逸出功是使电子脱离某种金属所做功的最小值，它等于金属表面的电子脱离金属所做的功，故A错误，B正确;钙中的电子至少吸收3.20 eV的能量才可能逸出，C错误；由光电效应发生的条件知，D正确．[答案] BD5．（多选）如图所示为一光电管的工作原理图,光电管能把光信号转变为电信号．当有波长为λ0的光照射光电管的阴极K时，电路中有电流通过灵敏电流计,则（)A．用波长为λ1(λ1〉λ0)的光照射阴极时，电路中一定没有电流B．用波长为λ2(λ2〈λ0）的光照射阴极时，电路中一定有电流C．用波长为λ3(λ3〉λ0)的光照射阴极时，电路中可能有电流D．将电源的极性反接后,电路中一定没有电流［解析] 波长为λ1（λ1〉λ0）的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流,A错误，易知C正确;波长为λ2(λ2〈λ0)的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，B正确；将电源的极性反接，电路中电子受到电场阻力，当所加反向电压小于遏止电压时，电路中仍然有电流，D错误．［答案] BC6．（多选）用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2。

新人教版选修3-5《17.2 光的粒子性》课时训练物理试卷一、课前预习练第2节光的粒子性1. 光电效应（1）光电效应：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，逸出的电子叫做________。

（2）光电效应的实验规律①实验规律之一，存在着________电流：在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个________，也就是说在电流较小时电流随着电压的增大而________，但当电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流________增大了。

②实验规律之二，存在着________电压和________频率：对光电管加反向电压，光电流可以减小到零。

使光电流恰好减小为零的________称为遏止电压。

不同频率的光照射金属产生光电效应，遏止电压是________。

遏止电压与光电子的初速度存在的关系：________。

当入射光的频率减小到某一数值νc时，即使不加反向电压，也没有光电流，表明没有光电子了，νc称为________。

③实验规律之三，光电效应具有________：当入射光的频率超过截止频率时，无论入射光强度怎么样，立刻就能产生光电效应。

精确测量表明产生光电流的时间不超过________s。

2. 爱因斯坦的光电效应方程（1）光子说：光不仅在________时能量是一份一份的，是不连续的，而且光本身就是由一个个不可分割的________组成的，频率为ν的光的能量子为________，每一个光的能量子被称为一个________，这就是爱因斯坦的光子说。

（2）爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦说，在光电效应中，金属中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________，剩下的表现为逸出的光电子的________，公式表示为________。

3. 康普顿效应（1）光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播________发生改变，这种现象叫做光的散射。

理解题：关于光的本性，下列说法中不 正确的是（ B ） A．光电效应反映光的粒子性 B．光子的能量由光的强度所决定 C．光子的能量与光的频率成正比 D．光在空间传播时，是不连续的，是 一份一份的，每一份光叫做一个光子
1．一束绿光照射某金属表面发生了光电效应， 对此，以下说法正确的是（ ）C 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 如增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最 大初动能增加 C 若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初 动能增加 D 若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电 子数目一定增加
初动能Ek 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，使光的传播方 向 ________ 的现象。 发生改变 2、康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长λ0____的成分外， 相同 还有波长____λ0的成分，这个现象叫做康普顿效应。 大于 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， 还具有动量，深入揭示了光的______性的一面。光子的动量： p=________。 粒子性 h/λ
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
提示：c=λν
解析：首先，欲使该金属材料发生光 电效应，必须满足光子能量大于其逸出功。 从而，由光子说可得
E h hc 6.63 10 5 10
19 34
3.0 10 400 10
8
9
( J ).
然后，以之与上述材料的逸出功比较，可 知最多有铯、钙两种材料。因此，本题答案 为：A。
思考2：在光电效应实验中 （1）如果入射光强度增加，将产生什么结果？ （2）如果入射光频率增加，将产生什么结果？
（1）当入射光频率高于截止频率时，光强增 加，发射的光电子数增多；当入射光频率低于 截止频率时，无论光强怎么增加，都不会有光 电子发射出来。

高一物理量子化现象试题1.根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)() A．h B．hC．hλD．【答案】A【解析】光子能量为：①光子频率、波长、光速之间关系为：v=②联立①②得光子的能量为：E=，故BCD错误，A正确．故选A．【考点】本题光子能量公式点评：光子能量的表达式，比较简单，要明确光子能量、波长、频率、光速等之间关系．2.爱因斯坦由光电效应的实验规律猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于()A．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学归纳【答案】C【解析】爱因斯坦提出光子说，是一种猜测，所以所用的方法是科学假说．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，科学研究的方法属于科学假说．故A、B、D错误，C正确．故选C分析：此题考查高中物理常用的几种研究问题的方法。

点评：在高中物理学习过程中，会遇到不同研究问题的方法，这些方法对我们的学习有很大的帮助，在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累3.人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收的最小功率是多少？【答案】2.3×10－18 W【解析】功率等于单位时间内接收到的光子的能量，先计算出一个光子的能量，然后乘以6即是人眼察觉到的绿光的最小功率。

因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝，式中，又＝，可解得P＝6× W＝2.3×10－18 W.分析：考查光子能量的计算，和宏观世界的功率的关系。

点评：宏观到微观世界的转换要从能量角度解决，建立这样的模型是高中学生必须掌握的。

4.下列物理事件和科学家不相对应的是()A．普朗克最先提出能量量子化理论B．牛顿发现并建立了万有引力定律C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象D．霍金最早建立了狭义相对论【答案】D【解析】根据相关物理学史进行选择，普朗克最先提出能量量子化理论；牛顿发现并建立了万有引力定律；爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象；爱因斯坦最早建立了狭义相对论。

高中物理-能量量子化专题强化训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法中正确的是（）A．爱因斯坦第一个提出能量子的概念B．黑体辐射电磁波的强度只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关C．物体的长度是量子化的D．温度升高，物体辐射的紫光增强，辐射的红光减弱2．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合史实的是（）A．法拉第发现了电流磁效应的规律B．普朗克把“能量子”概念引入物理学C．汤姆孙提出了原子的核式结构模型D．玻尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象3．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。

普朗克常量为6.63×10-34J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A．2.3×10-18 W B．3.8×10-19 WC．7.0×10-10 W D．1.2×10-18 W4．由于内部发生激烈的热核聚变，太阳每时都在向各个方向产生电磁辐射，若忽略大气的影响，在地球上垂直于太阳光的每平方米的截面上，每秒钟接收到的这种电磁辐射的总能量约为1.4×103J。

已知：日地间的距离R=1.5×1011m，普朗克常量h=6.6×10﹣34J•s。

假如把这种电磁辐射均看成由波长为0.55μm的光子组成的，那么，由此估算太阳每秒钟向外辐射的光子总数的数量级约为（）A．1045B．1041C．1035D．10305．下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量变化是连续的B．电磁波的波长越长，其能量子的能量越高C．英国物理学家麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在D．空腔壁上开很小的孔，射入孔的电磁波最终不能从空腔射出，这个空腔就成了黑体6．2018年11月16日，第26届国际度量衡大会上，经过60个成员国代表投票表决，重新定义了千克．新定义以普朗克常数为基准，从而使1千克脱离了实际物体．其中h是普朗克常量，关于h的单位，用国际单位制的基本单位表示，正确的是()A．J·s B．kg·m2/s C．kg·m2·s3D．J/s7．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象．则下列说法正确的是()A．T1>T2B．T1<T2C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动8．据报道：截止2020年12月我国5G基站建设累积71.8万个，已建成全球最大5G 网络，中国将进入全面5G时代，开启了万物互联时代：车联网、物联网，智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一元变为现实。

2013版高中物理 17.1.2 能量量子化光的粒子性（分层达标训练新人教版选修3-5【课堂训练】1.入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是( )A.从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B.逸出的光电子的最大初动能减少C.单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D.有可能不再产生光电效应2.关于光电效应，下列说法正确的是( )A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多3.人眼对绿光最敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时,只要每秒有6个光子射入瞳孔,眼睛就能觉察。

普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3.0×108 m/s,则能觉察到上述波长的绿光时眼睛所接收到的最小功率是_____。

4.光电管是把光信号转变成电信号的核心器件。

用频率为ν的光照射光电管，发射的光电子的最大初动能为E，若改用频率为2ν的光照射光电管，则发射的光电子的最大初动能为________。

【课后巩固】1.下列叙述错误的是( )A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波2.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k-ν图象。

已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.24 eV，若将二者的图线画在同一个E k-ν坐标图中，用实线表示钨、虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是如图中的( )3.某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为( ) P hP cP A. B. C. D.Phc hc c hλλλλ 4.用同一频率的光照射到甲、乙两种不同的金属上，它们释放的具有最大初动能的光电子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为R 甲∶R 乙＝3∶1，则下列说法中正确的是( )A.两种金属的逸出功之比为3∶1B.两种光电子的速度大小之比为3∶1C.两种金属的逸出功之比为1∶3D.两种光电子的动量大小之比为3∶15.用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为 2.5 eV 的光照射到光电管上时，电流表G 的读数为 0.2 mA 。

高中物理分层训练：分层训练(五) 能量量子化 光的粒子性[基础达标练]1．一束单色光照射到某种金属板上时能发生光电效应，下列说法正确的是( ) A ．光电子的最大初动能与入射光频率成正比 B ．入射光波长越短，逸出的光电子最大初动能越大 C ．入射光强度越大，逸出的光电子最大初动能越大 D ．入射光频率越高，该金属板的逸出功越大2．(多选)关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是( ) A ．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子B ．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C ．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D ．石墨对X 射线散射时，部分X 射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应 3．(多选)如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过．其原因可能是( )A ．入射光太弱B ．入射光波长太长C ．光照时间太短D ．电源正、负极接反4．表中给出了一些金属材料的逸出功．现用波长为400 nm 的单色光照射这些材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h ＝6.6×10－34J·s，光速c ＝3.00×108m/s)( )材料 铯钙 镁 铍 钛 逸出功(10－19J)3.04.35.96.26.6A.2种 B ．3种 C ．4种 D ．5种5．分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板，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为( )A.hc2λB.3hc2λC.3hc4λD.4hc5λ6．用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流表G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K 时，电流表G的指针不发生偏转，则( )A．a光的强度一定大于b光的强度B．a光的频率一定大于阴极K的极限频率C．b光的频率一定小于阴极K的极限频率D．开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K，电流表G的指针一定不会发生偏转7．有关对光电效应的解释，下列说法正确的是( )A．金属内的电子可以吸收一个或一个以上的光子，当电子积累的能量足够大时，就能从金属中逸出B．能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功C．发生光电效应时，若入射光越强，则光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．用频率是ν1的绿光照射某金属恰好发生了光电效应，而改用频率是ν2的黄光照射该金属一定发生光电效应8．研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压U AK的关系图象中，正确的是( )[能力提升练]9．(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，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关10．(多选)在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间电压U AK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)如图b 所示，则下列说法中正确的是( )A．甲、乙两光的光照强度相同B．丙光照射阴极时，极板的逸出功最大C．甲、乙、丙三光的频率关系为ν甲＝ν乙<ν丙D．若把滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流不一定增大11．(多选)如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为λ的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m，电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是( )A．入射光子的能量为h cλB．到达A板的光电子的最大动能为h cλ－W＋eUC．若增大两板间电压，B板没有光电子逸出D．若减小入射光的波长一定会有光电子逸出12．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长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两极之间的电势差U AK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(以下所求结果均保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数；(2)光电子飞出阴极K时的最大动能为多少焦耳；(3)该阴极材料的极限频率．。