光電效應—問題與解決方案

光電效應—問題與解決方案

1. 關於光電效應的正確敘述是…

A. 可以透過將光視為波來解釋。

B. 若光頻率增加,金屬表面釋放的電子數量將會減少。

C. 光照強度不影響從金屬表面逸出的電子的能量

D. 光電效應發生在紅外線區域

E. 當金屬吸收的光強度較大時,就會發生光電效應。

解決方案

A.光電效應可以透過將光視為粒子而不是波來解釋。光能並非像波一樣連續分佈,而是以稱為光子(也稱為光量子)的小包形式存在(可以想像成雨水)。

B.如果光的頻率增加,那麼從金屬表面逸出的電子數量也會增加。當光的頻率增加時,光的能量也會增加。吸收的能量越大,從金屬表面逸出的電子就越多。

C.光強度與能量發射速度或光能到達金屬表面的速度相對應。光強增強並不代表光能增強。光子能量(E = hf)取決於頻率(f)或波長以及普朗克常數(h)。

D.光電效應發生在紫外線(也稱為紫外線)的頻率或波長範圍內。紫外線頻率是指光子能量能夠使金屬表面電子脫離的閾值頻率。紅外線頻率不可能是光電效應的發生頻率,因為它太低了;否則,X射線和伽馬射線的頻率就可能高於紫外線。

E.光照強度不影響光電效應

正確答案是C。

2.
(1)光電效應可以假設光是由能量包組成來解釋。
(2)光電效應可以證明光可以表現為一種 波
(3)從金屬表面逸出的電子能量取決於頻率
(4)光電效應發生在紅外線區域附近
關於光電效應的正確敘述是…

A. (1) 和 (2)

B. (1) 和 (3)

C. (1) 和 (4)

D. (2) 和 (3)

E. (2) 和 (4)

解決方案
正確答案是B。

[內部審查程序]

3.

(1)金屬中電子的脫離取決於入射光的波長。
(2)入射光的強度並不能保證從金屬表面移除電子。

(3)低於閾值頻率時,隨著入射光強度的增強,電子仍保持在金屬外部。

關於光電效應的正確敘述是…

解決方案
陳述(1):此陳述正確。如果入射光的波長小於金屬閾值波長,則電子不會被釋放。

陳述(2):此陳述正確。電子從金屬表面逸出取決於光的頻率、波長或能量。

陳述(3):此陳述錯誤。當光的頻率高於金屬的閾值頻率時,電子會從金屬中逸出。金屬表面電子的缺失取決於光的能量,而非光的強度。光的能量取決於頻率或波長(E = hf)。光的強度與光能量的發射速率有關。

4.

(1)當金屬受到電磁波輻射時,電子會從金屬表面逸出。

(2)金屬表面電子的脫離取決於入射光的頻率。

(3)每種金屬的功函數相同。

關於光電效應的正確敘述是…

解決方案

陳述(1):此陳述正確。電磁波由多種不同頻率或波長的波組成。只有頻率或波長大於閾值或波長頻率的電磁波才能從金屬中移除電子。

陳述(2):此陳述正確。如果光的頻率小於金屬的閾值頻率,則電子無法從金屬中分離出來。反之,如果光的頻率大於金屬的閾值頻率,則電子會從金屬中釋放出來。

陳述(3):此陳述錯誤。金屬的功函數是指從金屬表面移除電子所需的最小功或最小能量。每種金屬的功函數取決於該金屬的特性。

[內部審查程序]

5.

(1)光電效應中輻射出的電子稱為光子電子。

(2)輻射電子速率與金屬表面所受光的強度無關

(3)發射電子的動能取決於照射到金屬表面的光波能量。

(4)從金屬表面移除電子,與閾值頻率(f)無關。o)
關於光電效應的正確敘述是…

解決方案
(1)被輻射出來的電子稱為光電子

(2)輻射電子速率是指單位時間內發射的電子數量。發射電子速率受光強度的影響,而光強度與光的透射率有關。只有當光的能量大於金屬的閾值能量時,光強度才會產生影響。如果光的能量小於金屬的閾值能量,則光強度沒有影響。

(3)此說法正確。發射電子的動能取決於照射到金屬表面的光波能量。只有當光能大於金屬的閾值能量時,電子才會從金屬表面釋放出來。

(4)這種說法是錯誤的。如果入射光波的頻率低於金屬的閾值頻率,則不會釋放電子。因此,電子的釋放取決於閾值頻率。

6.
(1)照射到陰極上的光的頻率必須大於閾值頻率
(2)金屬陰極的工作函數大於照射陰極的光的能量。
(3)閾值波長必須大於照射到陰極上的光的波長。
(4)從陰極釋放的電子的動能必須大於閾值能量
為了滿足光電子的產生條件:

解決方案
(1)該說法正確。當照射到陰極金屬上的光的頻率大於陰極金屬的閾值頻率時,就會發生光電效應。

(2)此說法錯誤。逸出功是指釋放電子所需的最小功或最小能量。光電效應發生的條件是光能必須大於金屬陰極的逸出功。

(3)這種說法是錯誤的。光電效應發生在照射到陰極上的光的波長大於金屬陰極的閾值波長時。

(4)這個說法是正確的。為了逃離金屬,電子的動能必須大於陰極金屬的閾值能量。

正確答案是(1)和(4)。

[內部審查程序]

7.請注意以下陳述:

(1)金屬的工作函數必須小於照射到金屬陰極上的光能。

(2)陰極閾值能量大於照射到陰極金屬上的光能。

(3)從陰極釋放的電子的動能始終大於陰極閾值能量。

(4)從陰極表面釋放的電子的動能與照射到陰極上的光的能量成正比。

關於光電效應的確切表述是…

解決方案
(1)此陳述屬實

(2)此說法不實

(3)此陳述屬實

(4)只有當照射到陰極上的光的能量大於陰極金屬的閾值能量時,該說法才成立。如果光的能量小於金屬的閾值能量,則電子無法從陰極金屬表面分離出來。

[內部審查程序]