Question

19．閱讀短文，回答問題：
光電效應(yīng)光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個重要而神奇的現(xiàn)象．光電現(xiàn)象由德國物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，而正確的解釋為愛因斯坦所提出．光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)，又稱光生伏特效應(yīng)．前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)．后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)．外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象．只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面．內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導(dǎo)電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象．
光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；光敏電阻可應(yīng)用在各種自動控制裝置和光檢測設(shè)備中，如生產(chǎn)線上的自動送料、自動門裝置、航標(biāo)燈、路燈、應(yīng)急自動照明、自動給水停水裝置等方面．
利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，就是利用光伏效應(yīng)，使太陽光射到硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電．光伏產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)．
（1）外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出帶負電（選填“正電”或“負電”）的粒子．
（2）圖1是電磁波波譜圖．如果藍光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，則下列光照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應(yīng)是C．
A．紅光，紅外線      B．紅外線，紫外線      C．紫光，紫外線      D．黃光，紫光

（3）太陽能電池是依據(jù)內(nèi)（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作的，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能．
（4）現(xiàn)在樓道內(nèi)一般不再使用聲控開關(guān)，而用紅外感應(yīng)開關(guān)替代．白天光控開關(guān)斷開，夜晚光線暗時，光控開關(guān)閉合；當(dāng)有人進入樓道內(nèi)時，紅外感應(yīng)開關(guān)閉合，沒人時紅外感應(yīng)開關(guān)斷開．下列關(guān)于樓道內(nèi)路燈電路設(shè)計（圖2）合理的是C（光控開關(guān)用光表示，紅外感應(yīng)開關(guān)用紅表示）．

Answer 1

分析 （1）外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象，電子帶負電；
（2）只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面，發(fā)生外光電效應(yīng)；
（3）內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導(dǎo)電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象；
（4）由題意可知，當(dāng)晚上、有人進入樓道內(nèi)時燈泡發(fā)光，否則不發(fā)光，說明光控開關(guān)、紅外感應(yīng)開關(guān)同時控制燈泡即為串聯(lián)，再根據(jù)安全用電的原則判斷電路的設(shè)計．

解答 解：（1）被光激發(fā)產(chǎn)生的電子即帶負電的粒子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)；
（2）由電磁波譜可知，紅外線、紅光、黃光、藍光、紫光、紫外線的波長依次減小，
由c=λf的變形式f=$\frac{c}{λ}$可知，紅外線、紅光、黃光、藍光、紫光、紫外線的頻率依次增大，
因只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面，
所以，藍光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，則紫光和紫外線照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應(yīng)；
（3）太陽能電池是在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象，屬于內(nèi)光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（4）經(jīng)分析可知，光控開關(guān)和紅外感應(yīng)開關(guān)串聯(lián)控制燈泡，由安全用電的原則可知開關(guān)應(yīng)控制火線，結(jié)合現(xiàn)象可知C符合；
故答案為：（1）負電；（2）C；（3）內(nèi)；化學(xué)；（4）C．

點評 本題以光電效應(yīng)為背景考查了正負電荷的判斷、電磁波譜、波長與頻率的關(guān)系、電路圖的設(shè)計，涉及到的知識點較多，綜合性強，明確串并聯(lián)電路的特點和安全用電的原則以及電路的動態(tài)分析是解決問題的關(guān)鍵．