主题1 光电效应规律及其应用
有关光电效应的问题主要有两个方面:一是关于光电效应现象的判断,二是运用光电效应方程进行计算。求解光电效应问题的关键在于掌握光电效应规律,明确各概念之间的决定关系,准确把握它们的内在联系。
1.决定关系及联系
2.“光电子的动能”可以是介于0~Ekm的任意值,只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能,且随入射光频率增大而增大。
3.光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的,金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量,只有当电子吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时,才能产生光电效应。
4.入射光强度指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量,在入射光频率ν不变时,光强正比于单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数,但若入射光频率不同,即使光强相同,单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数也不相同,因而从金属表面逸出的光电子数也不相同(形成的光电流也不相同)。
【典例1】 (多选)如图所示是现代化工业生产中部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图,它由电源、光电管、放大器等几部分组成。当用绿光照射图中光电管阴极K时,可发生光电效应,则以下说法中正确的是 ( )
A.增大绿光的照射强度,光电子的最大初动能增大
B.增大绿光的照射强度,电路中的光电流增大
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
思路点拨:(1)入射光频率越大,光电子最大初动能越大。
(2)在能够发生光电效应时,光照强弱对应光电流的大小。
BD [光电子的最大初动能由入射光的频率决定,选项A错误;增大绿光的照射强度,单位时间内入射的光子数增多,所以光电流增大,选项B正确;改用比绿光波长更大的光照射时,该光的频率不一定满足发生光电效应的条件,选项C错误;若改用频率比绿光大的光照射,一定能发生光电效应,选项D正确。]