高中物理:光电效应基础例题讲解

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学会知识点，还要会用。下面四道基础例题，覆盖方程计算、两类图像和德布罗意波长，建议先独立思考再看解析。

例题一：光电效应方程的直接应用

题目：用光子能量为3.0eV的光照射逸出功为2.3eV的金属。求光电子的最大初动能和遏止电压；若改用光子能量为2.0eV的光，能否发生光电效应？

解析：E_k=hν−W₀=3.0eV−2.3eV=0.7eV。由eU_c=E_k得U_c=0.7V。由于2.0eV小于2.3eV，不能发生光电效应，无论光多强、照多久都不行。

点拨：用电子伏特计算可省去单位换算。

例题二：E_k–ν图像

题目：某金属的E_k–ν图线与横轴交于5.0×10¹⁴Hz，已知h=6.63×10⁻³⁴J·s。求截止频率和逸出功；若换成逸出功更大的金属，图线如何变化？

解析：截止频率ν_c=5.0×10¹⁴Hz，逸出功W₀=hν_c≈3.3×10⁻¹⁹J。换成逸出功更大的金属，斜率h不变，图线向右平移，与原图线平行。

点拨：斜率看常量，截距看材料。

例题三：I–U图像

题目：频率相同、强度不同的甲、乙两束光照射同一光电管，甲的饱和电流更大。哪束光更强？遏止电压是否相同？

解析：饱和电流由单位时间逸出的光电子数决定，所以甲光更强。两束光频率相同，最大初动能相同，遏止电压也相同，两条曲线与电压轴交于同一点。

点拨：强度看“高度”，频率看“交点”。

例题四：德布罗意波长

题目：动能相同的电子和质子，谁的德布罗意波长更长？

解析：由E_k=p²/2m得p=√(2mE_k)，动能相同时质量越小动量越小。电子质量远小于质子，由λ=h/p可知，电子的德布罗意波长更长，波动性更明显。

点拨：这也是电子衍射比质子衍射更容易观察的原因。

小结

做这类题目，先写出物理量之间的函数关系，再找斜率和截距的物理意义，把“函数语言”和“图像语言”一一对应，图像题就能化繁为简。

▶视频讲解

END