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光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：E=mc2，其中c为真空中光速．（1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量E=hν，其中h为普朗克常量．试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量p=hλ．（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示．一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式．（3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力．一个质量为m的探测器，正在朝远离太阳的方向运动．已知引力常量为G，太阳的质量为M，太阳单位时间辐射的总能量为P．设帆面始终与太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收．试估算该探测器光帆的面积应满足的条件．　&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：网络
分析与解答
习题“光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：E=mc2，其中c为真空中光速．（1）已知某单...”的分析与解答如下所示：
（1）根据光子的能量与动量表达式相结合，从而即可求解；（2）根据在△t内激光器发射的光子数，结合动量定理，即可求解；（3）结合上问的光压表达式，及球表面积，从而即可求解．
解：（1）光子的能量：E=mc2E=hν=hcλ光子的动量：p=mc可得：p=Ec=hλ（2）一小段时间△t内激光器发射的光子数：n=P0△thcλ光照射物体表面，由动量定理：F△t=np产生的光压：I=FS解得：I=P0cS（3）由（2）同理可知，当光一半被反射一半被吸收时，产生的光压：I=3P2cS距太阳为r处光帆受到的光压：I=3P2co4πr2太阳光对光帆的压力需超过太阳对探测器的引力：IS′＞GMmr2解得：S′＞8πcGMm3P；答：（1）推导过程如上所示；（2）在物体表面引起的光压的表达式&I=P0cS；（3）该探测器光帆的面积应满足的条件&S′＞8πcGMm3P．
考查光子的能量与动量区别与联系，掌握动量定理的应用，注意建立正确的模型是解题的关键．
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等考点的理解。
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如图所示，一横截面为半圆形的玻璃柱体，三种颜色不同的可见光细光束a、b、c，垂直于直径从空气射向玻璃，b正好过圆心O，a、c从b&的两侧对称入射，已知θ=60&，该玻璃对a光的折射率为，a、c两束光从柱面进人空气后与b光束交于P、Q&两点，则&&&&细光束a射出玻璃柱体后与细光束b的夹角为60&玻璃对c光的折射率大于对b光的折射率在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光大若a光照到某种金属表面能发生光电效应，则c光照到该金属表面一定也能发生光电效应
下列有关光的现象或事实的叙述，正确的有&&&&E、由于大气的蒙气差现象的影响，我们在晚上看到的星星要比它的实际位置低F、我们竖直地透过一块玻璃砖去看它下面报纸上的字，感觉比没有玻璃砖时的要深些光电效应现象说明了光是一种电磁波白炽灯泡发出的光，其光谱是连续的，说明钨原子的核外电子在跃迁时能产生各种不同频率的光光的偏振现象说明光是一种横波，立体电影利用了光的偏振来工作光纤通迅是利用光的全反射来工作的，而且还利用了激光的优良特性
用波长为200nm的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是2.94ev．用波长为150nm的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子的最大动能是多少？&&&&
“光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子...”的最新评论
该知识点好题
1以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）&&&&
2如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知普朗克常量为&&&&Js，金属的极限频率为&&&&Hz（均保留两位有效数字）
3（1）下列说法中正确的是&&&&A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C．一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型（2）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由&&&&（金属/照射光）决定的．如图所示，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能&&&&（变大/变小/不变）．（3）有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．若氢原子碰撞后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？已知氢原子的基态能量为E1（E1＜0）．
该知识点易错题
1研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0．在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是&&&&
2A、B两种光子的能量之比为2：l，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为&EA、EB．求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功．
3如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知普朗克常量为&&&&Js，金属的极限频率为&&&&Hz（均保留两位有效数字）
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