第二节 光子
A级 抓基础
1.(多选)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,每一份叫做一个光子
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:光子的定义:光是在空间传播的电磁波,是不连续的,是一份一份的能量,每一份叫作一个光子.故A正确;根据E=hν判断出光子的能量与光子的频率因素有关,与光强无关,故B错误、C正确;光子是一种电磁波,不能被电场加速,故D错误.
答案:AC
2.当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的电子具有的最大初动能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应,入射光的最低能量为( )
A.1.5 eV B.3.5 eV
C.5.0 eV D.6.5 eV
解析:由光电效应方程Ekm=hν-W0,得W0=hν-Ekm=5.0 eV-1.5 eV=3.5 eV,则入射光的最低能量为hνmin=W0=3.5 eV,故正确选项为B.
答案:B
3.用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果保留两位有效数字)( )
A.5.5×1014 Hz B.7.9×1014 Hz
C.9.8×1014 Hz D.1.2×1015 Hz
解析:由光电效应方程hν=Ekm+W0可得W0=hν-Ekm,而W0=hν0,ν=,以上各式联立解得ν0=-=7.9×1014 Hz,选项B正确.
答案:B
4.(多选)下列关于光电效应的说法正确的是( )
A.若某材料的逸出功是W0,则它的极限频率ν0=
B.光电子的初速度和照射光的频率成正比
C.光电子的最大初动能和照射光的频率成正比
D.光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大
解析:由光电效应方程Ekm=hν-W0知,B、C错误,D正确.若Ekm=0,得极限频率ν0=,故A正确.
答案:AD
5.实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示.下表中列出了几种金属的极限频率和逸出功,参照下表可以确定的是( )
金属
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钨
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钙
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钠
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极限频率ν0/×1014 Hz
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10.95
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7.73
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5.53
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逸出功W0/eV
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4.54
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3.20
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2.29
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A.如用金属钨做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
B.如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
C.如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,-Ek2),则Ek2<Ek1
D.如用金属钨做实验,当入射光的频率ν<ν1时,可能会有光电子逸出
解析:由光电效应方程Ekm=hν-W0可知Ekm-ν图线是直线,且斜率相同,A、B项错误;由表中所列的极限频率和逸出功数据可知C项正确,D项错误.
答案:C