(1)在甲图中发现,利用紫外线照射锌板无论光的强度如何变化,验电器都有张角,而用红光照射锌板,无论光的强度如何变化,验电器总无张角,这说明了什么?
(2)在乙图中光电管两端加正向电压,用一定强度的光照射时,若增加电压,电流表示数不变,而光强增加时,同样电压,电流表示数会增大,这说明了什么?
(3)在乙图中若加反向电压,当光强增大时,遏止电压不变,而入射光的频率增加时,遏止电压却增加,这一现象说明了什么?
(4)光电效应实验表明,发射电子的能量与入射光的强度无关,而与光的频率有关,试用光子说分析原因.
答案 (1)金属能否发生光电效应,决定于入射光的频率,与入射光的强度无关.
(2)保持入射光频率不变,发生光电效应时,飞出的光电子个数只与光的强度有关.
(3)光电子的能量与入射光频率有关,与光的强度无关.
(4)由于光的能量是一份一份的,那么金属中的电子也只能一份一份地吸收光子的能量,而且这个传递能量的过程只能是一个光子对应一个电子的行为.如果光的频率低于极限频率,则光子提供给电子的能量不足以克服原来的束缚,就不能发生光电效应.而当光的频率高于极限频率时,能量传递给电子以后,电子摆脱束缚要消耗一部分能量,剩余的能量以光电子的动能形式存在.
[知识深化]
1.光电效应的实质:光现象\s\up7(转化为(转化为)电现象.
2.光电效应中的光包括不可见光和可见光.
3.光电子:光电效应中发射出来的光电子,其本质还是电子.
4.能不能发生光电效应由入射光的频率决定,与入射光的强度无关.
5.保持入射光频率不变,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多.
6.光的强度与饱和光电流:饱和光电流与光强有关,与所加的正向电压大小无关.且饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的.对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间不是简单的正比关系.
例1 (多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是( )
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
答案 AC
解析 保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内光电子变多,饱和光电流变大,A对;据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,入射光的频率变高,光电子的最大