Question

2．1905年，愛因斯坦把普朗克的量子化概念進(jìn)一步推廣，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說．在給出與光電效應(yīng)有關(guān)的四個(gè)圖象中，下列說法正確的是（　　）

• A． 圖1中，當(dāng)紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶負(fù)電
• B． 圖2中，從光電流與電壓的關(guān)系圖象中可以看出，電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)
• C． 圖3中，若電子電量用e表示，v₁、v_c、U₁已知，由U_c-v圖象可求得普朗克常量的表達(dá)式為h=$\frac{{U}_{1}e}{{v}_{1}-{v}_{c}}$
• D． 圖4中，由光電子最大初動(dòng)能E_k與入射光頻率v的關(guān)系圖象可知該金屬的逸出功為E或hv_o

Answer 1

分析 驗(yàn)電器的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，僅僅能說明驗(yàn)電器帶電；光照越強(qiáng)，光電流越大，說明飽和光電流與光的強(qiáng)度有關(guān)；入射光的頻率增大，光電子的最大初動(dòng)能增大，遏止電壓增大．根據(jù)光電效應(yīng)方程得出U_c-γ的關(guān)系式，通過關(guān)系式得出斜率、截距表示的含義．根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合圖線的縱軸截距求出金屬的逸出功，結(jié)合橫軸截距得出金屬的極限頻率，從而得出逸出功．

解答 解：A、當(dāng)紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，僅僅能說明驗(yàn)電器帶電；發(fā)生光電效應(yīng)后鋅板帶正電，所以驗(yàn)電器也帶正電．故A錯(cuò)誤．
B、圖2中，從光電流與電壓的關(guān)系圖象中可以看出，電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說明飽和光電流與光的強(qiáng)度有關(guān)，不能說明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)E_km=hv-W₀=eU_c，解得${U}_{C}=\frac{hv}{e}-\frac{h{v}_{c}}{e}$，圖線的斜率k=$\frac{h}{e}=\frac{{U}_{1}}{{v}_{1}-{v}_{c}}$，則h=$\frac{{U}_{1}e}{{v}_{1}-{v}_{c}}$，故C正確；
D、根據(jù)光電效應(yīng)方程E_k=hγ-W₀，當(dāng)γ=0時(shí)，E_k=-W₀，由圖象知縱軸截距-E，所以W₀=E，即該金屬的逸出功E；圖線與γ軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是γ₀，該金屬的逸出功hγ₀，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 該題考查對(duì)光電效應(yīng)的規(guī)律以及與光電效應(yīng)有關(guān)的幾個(gè)圖象的理解，可以結(jié)合以下兩個(gè)方面對(duì)題目進(jìn)行解答：
1．幾個(gè)名詞解釋
（1）遏止電壓：使光電流減小到零時(shí)的最小反向電壓U_C．
（2）截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率（又叫極限頻率）．不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的截止頻率．
（3）逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功．
2．光電效應(yīng)規(guī)律
（1）每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．
（2）光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大．
（3）只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，照到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10^-9s，與光的強(qiáng)度無關(guān)．
（4）當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比．