光電効果に関する質問例6選
1. 光電効果に関する正しい記述は…
A. この現象は、光を波として考えることで説明できる。
B. 光の周波数を上げると、金属表面から放出される電子の数は減少する。
C. 光の強度は、金属表面から放出される電子のエネルギーに影響を与えない。
D. 光電効果は赤外線領域で発生する。
E. 金属に当たる光の強度が十分に大きければ、光電効果が発生します。
討論
A. 光電効果は、光を波ではなく粒子として考えることで説明できます。光エネルギーは波のように連続的に分布するのではなく、光子、つまり光量子と呼ばれる小さな塊(雨粒のようなものと考えてください)として分布します。
B. 光の周波数が増加すると、光のエネルギーが増加します。光のエネルギーが増加すると、電子のエネルギーも増加します。したがって、光の周波数を増加させると、電子のエネルギーが増加します。光の強度が減少すると、放出される電子の数は減少します。
C. 光の強度は放出される電子の数に影響しますが、金属表面から放出される電子のエネルギーには影響しません。電子のエネルギーは光のエネルギーに影響され、光のエネルギーは光の周波数または波長に影響されます。
D. 光電効果は紫外線の周波数または波長で発生します。紫外線は、光子エネルギーが金属表面から電子を放出できる閾値周波数です。赤外線は周波数が低すぎるため光電効果は発生しませんが、X線やガンマ線は周波数が紫外線よりも高いため光電効果が発生します。
E. 光強度は、光エネルギーが金属の仕事関数よりも大きい場合にのみ光電効果に影響を与えます。この場合、光強度は放出される電子の数に影響を与えますが、金属表面から放出される電子のエネルギーには影響を与えません。金属の仕事関数とは、金属表面から電子を放出するために必要な最小エネルギーのことです。
正解はCです。
2. 次の記述に注意してください。
(1)光電効果は、以下の仮定によって説明できる。 チャハヤ エネルギーパッケージで構成されています
(2)光電効果現象は、光が ゲロンバン
(3)金属表面から放出される電子のエネルギーは周波数に依存する。
(4)光電効果は赤外線領域で起こる。
光電効果に関する正しい記述は…
A. (1)と(2)
B. (1)および(3)
C. (1)および(4)
D. (2)および(3)
E. (2)および(4)
討論
前の質問の説明をよく読んでください。
正解はBです。
3. 次の記述に注意してください!
(1)金属から電子が放出されるかどうかは、入射光の波長によって決まる。
(2)入射光の強度は、金属表面からの電子放出を保証するものではない。
(3)閾値周波数以下では、入射光の強度が増加する限り、金属から電子が放出され続ける。
光電効果に関する正しい記述は…
A. (1)、(2)、(3)
B. (1)と(2)のみ
C. (1)と(3)のみ
D. (2)及び(3)のみ
E. (3)のみ
光電効果についての考察
ステートメント(1):このステートメントは真です。長さが ゲロンバン 入射光の波長が金属の閾値波長よりも短い場合、電子は放出されない。
(2)この記述は正しい。金属表面からの電子の放出は、光の周波数、波長、またはエネルギーに依存する。光の強度が放出される電子の数に影響を与えるのは、光のエネルギーまたは周波数が金属の閾値エネルギーまたは閾値周波数よりも大きい場合のみである。
記述(3):この記述は誤りです。電子は、光の周波数が金属の閾値周波数よりも大きい場合に金属から放出されます。金属表面からの電子の放出は、光のエネルギーに依存します。光のエネルギーは周波数または波長に依存します(E = hf)。光の強度は光エネルギー放出率に関係しますが、光エネルギーの大きさには影響しません。
光エネルギーが金属の仕事関数(金属表面から電子を取り除くのに必要な最小エネルギー)よりも大きい場合、光の強度は金属から放出される電子の数に影響を与える。逆に、光エネルギーが金属の仕事関数よりも小さい場合、光の強度は金属から放出される電子の数に影響を与えない。
正解はBです。
4. 次の記述に注意してください!
(1)金属に電磁波を照射すると、金属表面から電子が放出される。
(2)金属表面から電子が放出されるかどうかは、入射光の周波数に依存する。
(3)各金属の仕事関数は同じである
光電効果に関する正しい記述は…
A. (1)、(2)、(3)
B. (1)および(2)
C. (1)および(3)
D. (2)および(3)
E. (3)のみ
討論
記述(1):この記述は正しい。電磁波は、周波数や波長が異なる多くの種類の波から構成されている。金属から電子を放出できるのは、閾値周波数または閾値波長よりも高い周波数または波長を持つ電磁波のみである。
(2)この記述は正しい。光の周波数が金属の閾値周波数よりも小さい場合、電子は金属から放出されない。逆に、光の周波数が金属の閾値周波数よりも大きい場合、電子は金属から放出される。
記述(3):この記述は誤りです。 職務内容 金属は 最低限の作業 または、金属表面から電子を取り除くのに必要な最小エネルギー。各金属の仕事関数は、その金属の特性によって決まる。
正解はBです。
5. 以下の記述に注意してください!
(1)最大運動エネルギーは強度に依存しない
(2)光電効果は紫外線領域で起こる。
(3)すべての金属のしきい値周波数は同じである
(4)光子周波数が閾値周波数よりも大きい
光電効果に関する正しい記述は…
A. (1)と(2)
B. (1)および(3)
C. (2)および(3)
D. (2)および(4)
E. (3)および(4)
討論
また、過去の国家試験問題の解説における光電効果に関する説明も学習してください。
正解はDです。
6. 以下の記述に注意してください!
(1)光子周波数>閾値周波数で、電子が金属から放出される
(2)最大運動エネルギーは光子電子の影響を受ける
(3)強度が増加すると電子の速度が増加する
(4)周波数=閾値周波数、電子の最大速度
光電効果に関する正しい記述は…
A. (1)と(2)
B. (1)および(3)
C. (1)および(4)
D. (2)および(4)
E. (3)および(4)
討論
正解はBです。
5. 以下の記述に注意してください!
(1)強度は、金属から電子が放出されるかどうかに影響する。
(2)波長は金属から放出される電子の数に影響を与える。
(3)最大運動エネルギーは周波数の影響を受ける
(4)光の周波数が金属の閾値周波数を超えると、金属から放出される電子の数は光の強度に影響される。
光電効果に関する上記の正しい記述は…です。
A. (1)と(2)
B. (1)および(3)
C. (1)および(4)
D. (2)および(3)
E. (3)および(4)
討論
正解はEです。
質問元:
高校・職業高校向け全国統一試験物理問題