Question

4．在光电效应实验中，某同学用同一种金属材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙，如图所示．则由图线可判断出（　　）

• A． 甲光光子能量大于乙光光子能量
• B． 甲光折射率大于丙光折射率
• C． 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
• D． 若通过同一装置发生单缝衍射，乙光中央亮条纹的宽度大于丙光中央亮条纹的宽度

Answer 1

分析 光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大．
光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零．$e{U}_{截止}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，入射光的频率越高，对应的截止电压U_截越大．从图象中看出，丙光对应的截止电压U_截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大．

解答 解：A、根据$e{U}_{截止}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，入射光的频率越高，对应的截止电压U_截越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误．
B、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以丙光的频率大于甲光的频率，根据折射率与频率的关系可知，甲光折射率小于丙光折射率；故B错误．
C、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能．故C错误．
D、丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；若通过同一装置发生单缝衍射，乙光中央亮条纹的宽度大于丙光中央亮条纹的宽度．故D正确．
故选：D

点评 该题考查光电效应方程，题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程．