2016年高考物理量子论初步和原子核
第十五章 量子论初步和原子核
第一单元 量子论初步
第1课时 光电效应 光的波粒二象性
要点一 光电效应与光子说
1.某金属在一黄光照射下,正好有电子逸出,下述说法中,哪种是正确的 ( )
a.增大光强,而不改变光的频率,光电子的最大初动能将不变
b.用一束更大强度的红光代替黄光,仍能发生光电效应
c.用强度相同的紫光代替黄光,光电流强度将不变
d.用强度较弱的紫光代替黄光,有可能不发生光电效应
答案 a
要点二 光的波粒二象性
2.物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片.若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识,其中正确的是 ( )
a.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的波动性
b.单个光子通过双缝后的落点可以预测
c.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性
d.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方
答案 d
题型1 对光电效应规律的理解
【例1】关于光电效应,下列说法正确的是 ( )
a.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
b.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大
c.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
d.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电 效应
答案 d
题型2 光电效应方程的应用
【例2】如图所示,一光电管的阴极用极限波长为 0的钠制成.用波长为λ的紫外线照射阴极,光电管阳极a和阴极k之间的电势差为u,光电流的饱和值为i.
（1）求每秒由k极发射的电子数.
（2）求电子到达a极时的最大动能.（普朗克常量为h,电子的电荷量为e）?
答案 （1）
题型3 “光子说”的应用
【例3】根据量子理论,光子的能量e和动量p之间的关系式为e=pc,其中c表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是“光压”,用i表示.
（1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为p0,射出光束的横截面积为s,当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力f=2p•n,其中p表示光子的动量,n表示单位时间内激光器射出的光子数,试用p0和s表示该束激光对物体产生的光压i.
（2）有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知太阳光照射薄膜对每1 m2面积上的辐射功率为1.35 kw,探测器和薄膜的总质量为m=100 kg,薄膜面积为4×104 m2,求此时探测器的加速度大小（不考虑万有引力等其他的力）?
