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高中三年级物理

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    存在下列事实:① 一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子;② 一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子;③ 一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子;④ 原子核发生变化时,只发射一些特定频率的γ光子。关于上述事实下列说法正确的是(电子质量me,光在真空中速度为c,普朗克常量为h)(   )

    A.事实①表明,微观世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能发生
    B.事实②说明,动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律
    C.事实③中,由于外界重核的参与,系统动量不守恒,而γ光子的频率需满足ν ≥
    D.事实④中表明,原子核的能级也是不连续的
    本题信息:2011年0110模拟题物理多选题难度一般 来源:宗萍
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本试题 “多选存在下列事实:① 一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子;② 一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子;③ 一个高能的γ光子经过重核附...” 主要考查您对

能量量子化

光电效应方程

光子的动量

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能量量子化:

1、黑体辐射:固体或液体,在任何温度下都在发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
2、黑体能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。
3、黑体辐射实验:黑体热辐射的强度与波长的关系:随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
4、能量子:1900年,德国物理学家普朗克提出能量量子化假说:辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子,这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态,在这些状态中,谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε(称为能量子)的整数倍,即:ε,1ε,2ε,3ε,... nε,n为正整数,称为量子数。
对于频率为υ的谐振子最小能量为ε=hυ,这个最小能量值,就叫做能量子。

爱因斯坦光电效应方程:

Ek=hυ-W(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)


光电效应的解法:

(1)对光电效应规律的问题掌握两条线索、明确各概念间的对应关系。
①入射光频率→决定光子能量→决定光电子的最大初动能。
②入射光强度→决定单位时间内接收的光子数→决定单位时间内发射的光电子数。即:

(2)对光电效应方程的应用,在理解光电效应方程的基础上,可以由方程式判定最大初动能的变化,比较逸出功、极限频率等情况,还可从图线的斜率、截距等求解相关问题。


光的强度与光电流强度:

(1)关于光强光强是指单位时间内通过垂直于光的传播方向上单位面积的能量,其计算公式为式中的Ⅳ为单位时间内通过垂直于光的传播方向上单位面积的光子数。同频率的光的强度随Ⅳ的不同而不同。 Ⅳ相同而频率不同的两种光其光的强度也不同。由此可见,光的强度是由光的频率v和光子数N共同决定的。
(2)关于单位时间内的光电子数在产生光电效应的前提下.因为一个电子成为光电子只能吸收一个光子的能量,所以一定频率的光的强度增大,则光电子数增加;不同频率的光,即使光强增大,逸出的光电子数也不一定多。
(3)关于光电流强度光电流强度是指光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态),因为光电流未达到饱和值前,其大小不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关,只有在光电流达到饱和值后才和入射光的强度成正比。在入射光频率不变的情况下,光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数,但若换用不同频率的光照射,即使光强相同,从金属表面逸出的光电子数也不相同,形成的光电流也不同。

光电效应的两个图像:

(1)光电子的最大初动能随入射光频率变化而变化的图像如图所示。

依据可知:当即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的极限频率。
斜率普朗克常量。
图线在纵轴上的截距在数值上等于金属的逸出功:
(2)光电流随外电压变化而变化的规律
如图所示,纵轴表示光电流,横轴表示阴、阳两极处所加外电压。

时,光电流恰好为零,此时能求出光电子的最大初动能,即此电压称为遏止电压。
时,光电流恰达到饱和光电流,此时所有光电子都参与了导电,电流最大为


光子的动量:

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