章末总结一、量子论、光子说、光子能量的计算1．量子论德国物理学家普朗克提出：电磁波的发射和吸收是不连续的，是一份一份的，每一份电磁波的能量ε＝hν.2．光子说爱因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，也是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即ε＝hν，其中h为普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s.3．光的频率与波长的关系：ν＝.例1激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为1.0×1010W，所发射的每个光脉冲持续的时间Δt为1.0×10－11s，波长为793.4nm.问每个光脉冲的长度l是多少？其中含有的光子数n是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s)答案3×10－3m4×1017个解析光脉冲的长度是光在一个脉冲时间内传播的距离，设为l.则l＝cΔt＝3×108×1.0×10－11m＝3×10－3m.根据W＝PΔt可知每列光脉冲能量W＝PΔt＝1.0×1010×1.0×10－11J＝0.1J.而每个光子能量ε＝h＝6.63×10－34×J≈2.507×10－19J.故每个光脉冲含有光子数n＝＝个≈4×1017个．二、光电效应的规律和光电效应方程1．理解光电效应的规律的四个角度(1)任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截止频率才能发生光电效应，低于这个截止频率则不能发生光电效应．(2)发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，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，产生电流的时间不超过10－9s.(4)大于截止频率的光照射金属时，光电流(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比．2．爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0W0表示金属的逸出功，νc表示金属的截止频率，则W0＝hνc.例2如图1甲所示为研究光电效应的电路图．图1(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转．将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)．如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数．(2)当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________J，金属的逸出功为______J.答案(1)减小可能(2)3.2×10－194.8×10－19解析(1)AK间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小，紫光照射不一定能发生光电效应，所以电流表可能有示数．(2)由题图乙可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压为－2V时，电流表示数为0，得光电子的最大初动能为2eV即3.2×10－19J，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得W0＝3eV＝4.8×10－19J.爱因斯坦光电效应方程的应用技巧爱因斯坦光电效应方程表达式为Ek＝hν－W0，其中Ek＝mvm2是最大初动能，W0为金属的逸出功．根据公式得到常见物理量的求解：(1)最大初动能：mvm2＝hν－W0(2)遏止电压：eUc＝Ek⇒Uc＝(3)截止频率：νc＝针对训练关于光电效应，下列说法正确的是()A．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B．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C．极限频率越大的金属材料逸出功越大D．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应答案C解析金属的逸出功只与金属的材料有关，与从金属表面逸出的光电子的最大初动能无关，故A错误．入射光的光强一定时，入射光频率越高，光子的能量越大，则单位时间内射到金属表面的光子数越少，发生光电效应从金属表面逸出的光电子数越少，故B错误．根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，hνc＝W0，金属的极限频率越大，金属材料的逸出功越大，故C正确．只要入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长，无论光的强度多大，都不能发生光电效应，故D错误．三、用图象表示光电效应的规律1．Ek－ν图象根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，光电...