Worksheets光電效應與量子論測驗
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在1887年，赫茲通過火花放電實驗證明了電磁波的存在。他發現使用紫外線照射電極使放電變得更容易，從而產生更強的火花。這種現象被稱為光電效應。由於光照射而從表面釋放的電子稱為什麼？
光電子
電子
光子
光粒子
在1899年，湯姆森發現當紫外線照射陰極射線管的陰極時，電子會在不施加高電壓的情況下從陰極表面發射出來。這種現象稱為什麼？
光電效應
陰極發射
電子發射
光發射
愛因斯坦在1905年提出了光子理論，受到普朗克量子理論的啟發。他假設光具有粒子特性，並由單獨的光量子組成。這些光量子的名稱是什麼？
光子
光粒子
量子光
電磁波
根據愛因斯坦的假設，光子的能量 E 與其頻率 f 成正比。能量與頻率之間的關係是什麼？
E = hf
E = f/h
E = h/f
E = f^2
在實驗室中，有一個激光光源發射波長為200 nm、功率為3.0 W的光。考慮到光速為3.0×10^8 m/s，普朗克常數為6.6×10−34 J·s，這個光源發射的每個光子的能量是多少？
1.6×10−14 J
1.0×10−16 J
1.0×10−18 J
1.0×10−20 J
一個波長為200納米的激光源所發射的每個光子的能量是多少？
1.6×10−14 J
1.0×10−16 J
1.0×10−18 J
1.0×10−20 J
1.0×10−22 J
當這個激光光源發出的激光光線照射到一個物體上並被完全吸收時，激光光線對物體施加的平均力的大小是多少？
1.0×10−8
1.0×10−6
1.0×10−4
1.0×10−2
1.0
一個光源發出波長為500納米的單色光。假設光源的功率為10瓦，計算光源每秒發射的光子數量。
1.5×10^19
2.0×10^19
2.5×10^19
4.0×10^19
在1902年，德國科學家萊納進行了一項詳細而系統的光電效應研究，使用的實驗裝置如圖(a)所示。他用入射光照射真空管內的金屬靶，導致發射的光電子朝向收集電極移動，形成光電流。光子數量（光強度）對飽和電流的影響是什麼？
飽和電流隨著光子數量增加而增加。
飽和電流隨著光子數量增加而減少。
飽和電流無論光子數量如何都保持不變。
在光電效應的背景下，截止電壓 (Vc) 是什麼？
光電流變為零的電壓。
可以施加到光電管上的最大電壓。
維持恆定光電流所需的電壓。
如何計算光電子的最大動能 (Kmax)？
Kmax = (截止電壓的潛能)
Kmax = (入射光頻率)
Kmax = (發射的光電子數量)
當入射光的頻率低於閾頻率 (f0) 時會發生什麼？
無論曝光時間多長，都不會產生光電流。
光電流會立即產生。
光電流與光強度成正比。
What is the relationship between the saturation current and the intensity of the incident light?
The saturation current is directly proportional to the intensity of the incident light.
The saturation current is inversely proportional to the intensity of the incident light.
The saturation current is independent of the intensity of the incident light.
How does the maximum kinetic energy of photoelectrons relate to the frequency of the incident light and the material of the metal plate?
It depends on both the frequency of the incident light and the material of the metal plate.
It only depends on the frequency of the incident light.
It only depends on the material of the metal plate.
According to classical electromagnetic theory, the intensity of light is proportional to the square of the amplitude of the electromagnetic wave, but is independent of its frequency. Why is it unable to explain the existence of the threshold frequency of incident light?
When the intensity of incident light is very weak, it is expected that a period of time should be waited for the accumulated energy to be sufficient to allow photoelectrons to escape. However, in the photoelectric effect experiment, as long as the frequency of the incident light is greater than the threshold frequency, even if the intensity of light is very weak, it can almost immediately generate photoelectric current. Why is this phenomenon observed?
When the intensity of light increases, the amplitude of the electromagnetic wave also increases, and the electrons on the surface of the metal are subjected to a stronger electromagnetic force. Shouldn't the maximum kinetic energy of the photoelectrons also increase?
釋放電子所需的最小能量稱為功函數 W，這與金屬的材料有關。在這些電子逃離金屬後，它們具有最大動能 Kmax。功函數與最大動能之間的關係是什麼？
光子的能量必須至少等於功函數才能從金屬表面彈出電子。對應於這一特定光子能量的閾頻率 f0 是多少？
考慮到某種金屬的功函數為3.1電子伏特，當不同波長的光照射在這種金屬上時會發生什麼？
若要使該金屬放出光電子，則入射光的波長須短於 m。
若以波長為 200 nm 的光照射該金屬表面，則光電子的最大動能 = eV ≈ J。
如欲產生最大動能為 0.9 eV 的光電子，必須使用頻率為 Hz 的光照射。
在光電效應實驗中，如果使用不同波長的單色光 A、B、C 和 D 照射同一金屬板，關於光電流 I 與兩個電極之間的電壓 V 之間的關係，哪些陳述是正確的？
A 具有最高頻率
A 具有最短波長
當用 B 照射時，光電子的最大動能是最高的
每單位時間通過單位橫截面積的光子數量對 A 是最多的
A 的光強度是最高的
在金屬 A、B 和 C 的光電效應實驗中，關於截止電壓 Vc 與入射光頻率 f 之間的關係，哪些陳述是正確的？
在金屬 A、B 和 C 的光電效應實驗中，截止電壓 Vc 與入射光頻率 f 之間的關係曲線如圖所示。以下哪些陳述是正確的？
A 的頻率是最高的。
A 的波長是最短的。
當 B 照射時，光電子的最大動能是最高的。
每單位時間通過單位面積的光子數量對 A 是最多的。
A 的光強度是最高的。
在進行光電效應實驗時，不同頻率的光照射在金屬表面上，並測量每個頻率對應的截止電壓。如果 h 是普朗克常數，e 是電子電荷，以下哪幾個陳述是正確的？
圖中的直線斜率是 he。
圖中的直線斜率是 h。
如果入射光頻率為 8.0×10^14 Hz，則無法產生光電效應。
這種金屬的功函數約為 2 eV。
隨著入射光頻率的增加，截止電壓增加。
