波粒二象性知识点练习答案

　　波粒二象性知识点 一、光电效应现象 1、光电效应： 一、光电效应现象 1、光电效应： 光电效应：物体在光（包括不可见光）的照射下发射电子的现象称为光电效应。 2、光电效应的研究结论： ①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率．．．．．．．．．．．．．．．．，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。②光电子的最大初动．．．．．．．．能与入射光的强度无关．．．．．．．．．．，只随着入射光频率的增大．．而增大．．。注意：从金属出来的电子速度会有差异，这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。③入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的．．．．．．．．．．．．，一般不超过 10-9s；④当入射光的频率大于极限...

　　波粒二象性知识点 一、光电效应现象 1、光电效应： 一、光电效应现象 1、光电效应： 光电效应：物体在光（包括不可见光）的照射下发射电子的现象称为光电效应。 2、光电效应的研究结论： ①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率．．．．．．．．．．．．．．．．，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。②光电子的最大初动．．．．．．．．能与入射光的强度无关．．．．．．．．．．，只随着入射光频率的增大．．而增大．．。注意：从金属出来的电子速度会有差异，这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。③入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的．．．．．．．．．．．．，一般不超过 10-9s；④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。 3、 光电效应的应用： 光电管：光电管的阴极表面敷有碱金属，对电子的束缚能力比较弱，在光的照射下容易发射电子，阴极发出的电子被阳极收集，在回路中形成电流，称为光电流。 注意：①光电管两极加上正向电压，可以增强光电流。②光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关，与入射光的频率无关。入射光的强度越大，光电流越大。③遏止电压 U0。回路中的光电流随着反向电压的增加而减小，当反向电压U0满足：02max21eUmv=，光电流将会减小到零，所以遏止电压与入射光的频率有关。 4、波动理论无法解释的现象： ①不论入射光的频率多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够多的能量，从而产生光电效应，实际上如果光的频率小于金属的极限频率，无论光强多大，都不能产生光电效应。 ②光强越大，电子可获得更多的能量，光电子的最大初始动能应该由入射光的强度来决定，实际上光电子的最大初始动能与光强无关，与频率有关。 ③光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长，实际上无论光入射的强度怎样微弱，几乎在开始照射的一瞬间就产生了光电子. 二、光子说 1、普朗克常量 二、光子说 1、普朗克常量 普郎克在研究电磁波辐射时，提出能量量子假说：物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是hv的整数倍，hv称为一个能量量子。即能量是一份一份的。其中v辐射频率，h是一个常量，称为普朗克常量。 2、光子说 在空间中传播的光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟光的频率成正比。hv=，其中：h是普朗克常量，v 是 光的频率。 三、光电效应方程 1、逸出功 W0: 电子脱离金属离子束缚，逸出金属表面克服离子引力做的功。 2、光电效应方程：如果入射光子的能量hv大于逸出功 W0，那么有些光电子在脱离金属表面后还有剩余的动能根据能量守恒定律，入射光子的能量hv等于出射光子的最大初动能与逸出功之和，即 02max21Wmvhv+= 其中2max21mv是指出射光子的最大初动能。 3、 光电效应的解释： ①极限频率：金属内部的电子一般一次只能吸收一个光子的能量，只有入射光子的能量hv大于或者等于逸出功 W0 即：hWv0时，电子才有可能逸出，这就是光电效应存在极限频率的原因。 ②遏制电压：由02max21Wmvhv+=和02max21eUmv=有：00WeUhv+=，所以遏制电压只与入射光频率有关，与入射光的强度无关，这就是光电效应存在遏制电压的原因。 四、康普顿效应（表明光子具有动量） 1、康普顿效应：用 X 射线照射物体时，一部分散射出来的 X 射线的波长会变长，这个现象叫康普顿效应。康普顿效应是验证光的波粒二象性的重要实验之一。 2、康普顿效应的意义：证明了爱因斯坦光子假说的正确性，揭示了光子不仅具有能量，还具有动量。光子的动量为hp = 3、现象解释：碰撞前后光子与电子总能量守恒，总动量也守恒。碰撞前，电子可近似视为静止的，碰撞后，电子获得一定的能量和动量， X 光子的能量和动量减小，所以 X 射线光子的波长变长。 五、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系 1、光的波粒二象性：五、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系 1、光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振．．．．．．．．以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应．．．．．．．．．．又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著，频率大波长小的粒子性显著。 2、光子的能量hE =，光子的动量hp =。表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率和波长。 3、物质波(德布罗意波)：1924 年德布罗意提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动．．着的物体都有一种与之对应的波，波长=h / p，这种波 叫物质波，也叫德布罗意4、概率波：从光子的高，落在暗条纹的概率低注意：亮纹是光子落的概5、不确定关系：微观表示微观粒子位置的不确则有4hpx。原因是(1)由不确定性关系可知确定性就越大。 (2)微观粒子的波粒二象观粒子的运动状态，不能述。 (3)不确定性关系对宏观㈠①频率高波长短，粒㈡①传播时，波动性明明显 ㈢①个别时，粒子性明 典型例题透析 类型一光的本性的认 1、关于光的本性 A、关于光的本性，牛顿都说明了光的本性 B、光具有波粒二象性是的粒子 C、光的干涉、衍射现象 D、光的波粒二象性是将 解析：光具有波粒二象性于牛顿提出的微粒说和惠更光的干涉、衍射现象说明光C 对。 答案：C 总结升华：光既有波动 变式练习 【变式】关于光的波粒 A. 有的光是波，有的光 B. 光子与电子是同样的 C. 光的波长越长，其波 意波。 的概念上看，光波是一种概率波。光子落在低。干涉条纹是光子落在感光片上各点的概率概率大，暗纹是概率小，不是光子照不到。粒子的坐标和动量不能同时完全精确地确确定性，用 p 表示微观粒子在x方向上动量是因为微观粒子具有波动性。 知，坐标和动量，其中一个测量得越准确，象性和不确定性关系本质是一样的，导致共能通过确定的轨道来描述，只能通过概率波观物体没有意义。 粒子性明显 ②频率低波长长，波动性明显 ②光的产生，与其他物质明显 ②大量时，波动性明显 认识 性，下列说法中正确的是（ ） 顿提出微粒说，惠更斯提出波动说，爱因斯坦提是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说真正有机地统性，这是现代物理学关于光的本性的认识，光的更斯的波动说，是爱因斯坦的光子说和麦克斯韦的光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，这就粒二象性的说法中，正确的是：（ ） 光是粒子 的一种粒子 波动性就越显著；波长越短，其粒子性就越显著在明条纹的概率率分布的反映。 。 定。如果用 x量的不确定性，另外一个的不共同的结果：微波做统计性的描性明显 质作用，粒子性提出光子说，它们以看成微观概念上子性 统一起来 的波粒二象性不同的电磁说的统一。A，B，D 错误，就是光的本性。 D. 光子的数量越少波动 解析：光具有波粒二象不能混淆；大量光子的行为波动性越显著，波长越短， 类型二光电效应规律 2、入射光照射到持不变，那么：（ ） A、从光照至金属表面上 B、逸出的光电子的最大 C、单位时间内从金属表 D、有可能不发生光电效 解析：考察光电效应的会出现时间间隔明显增加的种金属而言，只和入射光的频率之间的关系为逸出的光电子个数与光强成少；能否发生光电效应与光 变式练习 【变式】已知铯的极限频率为 1.153×1015Hz，铂们时，可能发生光电效应的 解析：由 C＝ = 照射光的频率大 答案：铯和钠 3、研究光电效应时，有光电子产生。由于光极 A 作减速运动，光电流的示数恰好为零时，电压表 动性就越显著；光子的数量越多粒子性就越显著性，不能分割开来；光是一种电磁波，而电子是为往往体现为波动性，少数光子的行为表现为粒子粒子性越显著。选项 C 正确。 律 到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度 上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加；大初动能将减小； 表面逸出的光电子数目将减少； 效应； 规律。光电效应的发生时间极短，小于，的现象；逸出的光电子的最大初动能与入射光的强频率有关，根据爱因斯坦光电效应方程，最大初；在入射光频率大于极限频率时，发生光电效成正比，因此当入射光减弱时，单位时间内逸出的光强无关，只要入射光频率大于极限频率就能发生频率为 4.545×1014Hz,钠的极限频率为 6.0×的极限频率为 1.529×1015Hz。当用波长为 0.37的是___________。 可算出照射光的频率 Hz＝8.0×1014Hz 大于铯和钠的极限频率，铯和钠可发生光电效应。应规律的实验装置如图所示，以频率为的光照射光电管 K、A 间加的是反向电压，光电子从阴极由图中电流计 G 测出，反向电压 U 由电压表 V表的示数称为反向截止电压 U0。 著 是实物粒子，二者子性；波长越长，减弱，而频率保 与光强无关，不强度无关，对于一初动能与入射光频效应，单位时间内的光电子个数也减生。选 C。 1014Hz,银的极限75um 的光照射它 射光电管阴极 KK 发射后将向阳测出。当电流计 在下列表示光电效应实 解析：本题中的选项 A成正比，产生光电效应的时 由反向截止电压的概念 由题意可知，与不成正 答案：B 总结升华：1、发生光电 （1）瞬时性. 从光照到 （2）对应性. 金属表面 （3）频率条件. 2、在光电效应实验规律 （1）光电效应的最大初 （2）光电流的强度跟入 实验规律的图象中，错误的是：[ ] 、D 不难从光电效应实验规律作出判断：光电流时间一般不超过 10-9s，故选项 A、D 的图象是正确念可知选项 C 的图象也是正确的。 ,而由爱因斯坦光电效应方程，有正比，选项 B 的图象是错误的。 电效应的几个特点 到放出电子几乎是同时的，与照射光强度及频率无面每吸收一个光子就释放一个电子。 0（0为极限频率，逸出功 W＝h0）。 律中，有两个关系： 初动能 随入射光频率 的增大而增大； 入射光强度成正比。 流与入射光的强度确的。 ,故无关。 变式练习 【变式】对爱因斯坦光 A.只要是用同种频率的样的初动能 Ek B.式中的 W 表示每个光 C.逸出功 W 和极限频率 D.光电子的最大初动能 解析：爱因斯坦光电效子克服金属中正电荷引力做的光电子的初动能是所有光频率恰好是极限频率，即刚因此有。由本题应选 C。 类型三光子的能量、 4、激光光波功率该激光光波每秒辐射光子数 解析：激光的频率为 一个激光光子的 一秒内激光辐射 一秒内激光辐射 5、关于物质波， A、任何一个物体都有一 B、抖动细绳一端，绳上 C、动能相等的质子和电 D、宏观物体不会发生明 解析：任何一个物体都绳上的波是机械波，不是物质 光电效应方程下面的理解正确的有：光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引率0之间应满足关系式 能和入射光的频率成正比 效应方程中的 W 表示从金属表面直做的功，因此是所有逸出的光电子中克服引力做功光电子中最大的。其它光电子的初动能都小于这个刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光电子的最可知和之间是一次函数关系，但不物质波 率为 P，激光在真空中的波长为，光速为 c，普数为___________。 =, 的能量为 E＝h=h 射的能量为 P 射的光子数为 n＝ 以下说法正确的是（ ） 一种波动与之对应 上的波就是物质波 电子相比，质子的物质波波长短 明显的衍射或干涉现象，所以没有物质波 都是运动着的，根据德布罗意假设，都有一种波动质波，B 错；动能相等时，由 得质（ ） 光电子都会具有同力所做的功 直接中逸出的光电功的最小值。对应个值。若入射光的最大初动能是 0，不是成正比关系。普朗克恒量为 h，动之对应，A 对；质子的动量大些， 由 知质子的物质波波动性，D 错。 答案：AC 总结升华：光具有波粒个光子，每个光子的能量为粒子，提出：实物粒子也具粒子的能量和动量 p 跟它从如下关系：=h，p=m 变式练习 【变式】照到地面上的太钟落在地面 1m2面积上的光 解析：每个太阳光子的 每秒钟落在地面 代入数据可求得 答案：2.01×1019个 一、选择题（每小题 4 分，全部选对的得 4 分，选1．下列关于光电效应的A．若某材料的逸出功是B．光电子的初速度和照C．光电子的最大初动能D．光电子的最大初动能2．在下列各组所说的两A．光的折射现象、偏振C．光的衍射现象、色散3．关于光的波粒二象性A．大量光子的效果往往B．光在传播时是波，而C．高频光是粒子，低频D．波粒二象性是光的根4．当具有 5.0 eV 能量的初动能是 1.5 eV．为了使这A．1.5 eV B．3 波长短，C 对；宏观物体物质波波长太短，难以二象性，空间传播的光不是连续的，是一份一份为=h。法国物理学家德布罗意把光的波粒二具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的它所对应的波的频率和波长之间，也向光子mv=h/。 太阳光的平均波长为 5.0×10-7m,每平方米的功率光子数为_________。 的能量 E=h=hc/ 面 1m2面积上的光子数 n=P/E 得 n=2.01×1019个 共 48 分。在每小题给出的四个选项中有一个或选对但不全的得 2 分，有选错的或不答的得 0 分。的说法正确的是（ ）是 W，则它的极限频率照射光的频率成正比能和照射光的频率成正比能随照射光频率的增大而增大两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（ ）振现象 B．光的反射现象、干涉现象散现象 D．光电效应现象、康普顿效应性的理解正确的是 （ ）往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒而与物质相互作用时就转变成粒子频光是波根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（ 3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eVhWv =0以观测，但具有波份的，每一份叫一二象性推广到实物的波相联系,而且子跟光波一样，遵率为 8 W。则每秒或多个选项正确。）粒子性子性显著的电子具有最大的 ） 5．紫外线光子的动量为A．仍然静止 C．沿光子运动相反方向6．关于光电效应，以下A．光电子的最大初动能B．光电子的最大初动能C．能否产生光电效应现D．用频率是的绿光一定不发生光电效应7．在验证光的波粒二象A．使光子一个一个地通B．单个光子通过单缝后C．光子通过单缝的运动D．单个光子通过单缝后上的情况呈现出规律性8．用波长为和的射两种金属时都能产生光电不能使金属D 产生光电效应现（ ）A． ＞，＞C． ＜，＞9．在中子衍射技术中，晶体中原子间距相近，已知以估算出德布罗意波长=1A．10-17 kgm/s 10．如图所示为一光电光电流，则（ ）A．换用波长为(B．换用波长为 (C．增加电路中电源的路D．将电路中电源的极性11．2003 年全世界物理1v1 21 2CW1 2CW1 1 2 为．一个静止的吸收了一个紫外线光子后 B．沿着光子原来运动的方向运动向运动 D．可能向任何方向运动下说法正确的是（ ）能与入射光的频率成正比能越大，形成的光电流越强现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的象性的实验中，下列说法正确的是（ ）通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射后，底片上会出现完整的衍射图样动路线像水波一样起伏后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过的单色光 A 和 B 分别照射两种金属 C 和 D 的表电效应现象；单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生现象．设两种金属的逸出功分别为和，则下＞ B． ＞，＜ D． ＜，＜常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的知中子质量 m=1.67×10-27 kg，普朗克常量 h=6.631.82×10-10 m 的热中子的动量的数量级可能是（B．10-18 kgm/s C．10-20 kgm/s D．10-24电管的工作原理图，当用波长为的光照射阴极＞)的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电＜)的光照射阴极 K 时，电路中一定有光电流路端电压，电路中的光电流一定增大性反接，电路中可能还有光电流理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的chv3O2 vCWDWDW1 2CWDWDW1 2CWDW2后（ ）于金属的逸出功的黄光照射该金属射图样过单缝后打在底片面．单色光 A 照生光电效应现象，下列选项正确的是的德布罗意波长与3×10-34 Js，可 ）4 kgm/sK 时，电路中有电流流的为 1961 年物理学家利用“托马辐射出的电子束经两靠近的A．光具有波动性B．光具有波粒二象性C．微观粒子也具有波动D．微观粒子也是一种电12．要观察纳米级以下的关电子显微镜的下列说法正A．它是利用了电子物质B．它是利用了电子物质C．它是利用了电子物质D．它是利用了电子物质二、本题共 3 小题，共 20 分13．（8 分）如右图所示照射锌板，关灯后，指针保（1）现用一带负电的金 （填“增大”“减小（2）使验电器指针回到验电器指针无偏转．那么，到验电器指针 （3）实验室用功率 P=离光源距离 d=0．5 m，原子个原子每秒钟接收到的光子14． (4 分)康普顿效应下图给出了光子与静止电子可能沿方向 运动，并长”）．15．(8 分) 如图所示为研的两种(或多种)已知频率的光（1）请简要写出实验步（2）写出根据本实验计示) 马斯杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实动性电磁波的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的正确的是（ ）质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍分．把答案填在题中的横线上．示，一验电器与锌板相连，在 A 处用一紫外线灯保持一定偏角．金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 小”或“不变”）．到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察（填“有”或“无”）偏转．1 500 W 的紫外灯演示光电效应．紫外线波长子半径取 r=0．5×10-10 m，则阴极表面每子数为 ．应证实了光子不仅具有能量，也有动量，子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子并且波长 （填“不变”“变小”或“变研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应光进行实验，步骤以及应该测量的物理量计算普朗克常量的关系式(用上面的物理量表的实验．从辐射源实验说明（ ）的电子显微镜．有衍射衍射衍射衍射=2 53 nm，阴极 三、本题共 3 小题，共 32 分出最后答案的不能得分16．（10 分）分别用和1∶2．以 h 表示普朗克常量17．（10 分）纳米技术现在聚光到纳米级范围内，可以精人失明的一个重要原因，利用的严重后果．一台功率为 10网膜，每次“点焊”需要 2时间内发出的激光光子的数18．（12 分）如图所示线 Js，（1）如高压电源的电压（2）如此时电流表读数×10-10 m 的光子，求伦琴射1．AD 解析：由光电效率=，故 A 正确．2．D 解析：本题考查光效应现象和康普顿效应都是3．AD 解析：根据光的4．B 解析：本题考查光得 W=hv -=5.0 eV-1.则入射光的最低能量为5．B 解析：由动量守恒430vhWk E 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和的单色光照射同一金属，发出的光电子的最量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面．精确地修复人体损坏的器官．糖尿病引起视网膜用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的患者0 W 氩激光器，能发出波长=500 nm 的激光，×10-3 J 的能量，则每次“点焊”视网膜的时间数量是多少？示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极电子电荷量 e=1．6×10-19 C)压为 20 kV，求 X 射线射线管的工作效率．参考答案效应方程=hv-W 知，B、C 错误，D 正确．若光的性质．干涉、衍射、偏振都是光的波动性的是光的粒子性的表现，D 正确．的波粒二象性知，A、D 正确，B、C 错误．光电效应方程及逸出功．由 5 eV=3.5 eV h=W=3.5 eV 故正确选项为 B． 恒定律知，吸收了紫外线kEEWhvEk=minv3O要演算步骤，只写和单位．最大初动能之比为是多大？将激光束的宽度膜病变是导致成年者都可以避免失明用它“点焊”视间是多少？在这段极 A 上产生 X 射=0，得极限频的表现，只有光电子原来运动方向相kE 同．故正确选项为 B． 6．C 解析：本题考查光电效应．由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，A 错．光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关，B 错．用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属不一定不发生光电效应，D 错、C 对． 7．AD 解析：根据光的波粒二象性知，A、D 正确，B、C 错误． 8．D 解析：由题意知，A 光光子的能量大于 B 光光子，根据 E=hv=h，得＜；又因为单色光 B 只能使金属 C 产生光电效应现象，不能使金属 D 产生光电效应现象，所以＜，故正确选项是 D． 9．D 解析：本题考查德布罗意波．根据德布罗意波长公式=得： p==kgm/s=3.6×10-24 kgm/s 可见，热中子的动量的数量级是 10-24 kgm/s． 10．BD 解析：用波长为的光照射阴极 K，电路中有光电流，表明小于该金属的极限波长，换用波长为照射，虽然＞，但是不一定大于，所以用波长为的光照射时，可能仍有光电流，故 A 错误．用波长为 (＜)的光照射阴极 K 时，因＜＜，故电路中一定有光电流，B 对．如果电源的端电压已经足够大，阴极 K 逸出的光电子都能全部被吸引到阳极形成光电流，此时再增大路端电压，电路中的光电流也不再增大，C 错．将电路中电源的极性反接，具有最大初动能的光电子有可能能够克服电场阻力到达阳极 A，从而形成光电流，所以 D 正确． 11．C 解析：本题考查电子能产生干涉现象，表明电子具有波动性．干涉现象是波的特征，电子是微观粒子，它能产生干涉现象，表明电子等微观粒子具有波动性．但此实验不能说明电子等微观粒子的波就是电磁波． 12．A 解析：电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见光相比，电子物质波更不容易发生明显衍射，所以分辨率更高，A 正确． 13．解析：（1）当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转．当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏转减小． （2）使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应．能否发生光电效应与入射光的强度无关． （3）以紫外灯为圆心，作半径为 d 的球面，则每个原子每秒钟接收到的光能量为 1v2vc1 2CWDWphh10341082. 11063. 6××01 1 1 01 2220 E=r2=3.75×10-20J 因此每个原子每秒钟接收到的光子数为 n==5 个． 答案 5 个 14． 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 E=hv 知，频率变小，再根据 c=v 知，波长变长． 答案 1 变长 15．解析：在此电路的光电管上施加反向电压，用已知频率为的光照射阴极，调节电压大小，直到光电管刚好无电流通过，测出此时的遏止电压，用另一已知频率为的光照射， 测出此时的遏止电压．利用光电效应方程和可得 由以上两式可得出 16．解析：设此金属的逸出功为 W，根据光电效应方程得如下两式： 当用波长为的光照射时： ① 当用波长为 34的光照射时： ② 又 ③ 解①②③组成的方程组得：． ④ 17．解析：（1）根据 E=Pt，所以 t=s=2×10-4 s． （2）由 E=n=nh得： n=个=5×1015个． 答案 2×10-4 s 5×1015个 18．解析：（1）X 射线管阴极上产生的热电子在 20 kV 高压加速下获得的动能全部变成X 光子的能量，X 光子的波长最短． 由 W=Ue=hv=hc/ ×24PhcEhvE=11cU22cU0kmhWE =+kmcEeU=101chWeU =+202chWeU =+1212cce UUh=（）WhcEk=1WhcEk=3422121=KkEE32hcW =101023×=PE0Ec83493100 . 31063. 610500102××××××=hcE 得==m=6.2×10-11 m． （2）高压电源的电功率 P1=UI=100 W 每秒产生 X 光子的能量 P2=nhc/=0．1 W 效率为==0.1%． Uehc194834106 . . 6××××××12PP

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