用强度相同的紫光代替黄光

热心网友：很难说，楼主可以参考一下别人的论文。：“入射光的强度应当指单位时间内沿光传播方向单位横截面积通过的能量，即I＝nhν，其中n和ν分别为单位时间内沿光传播方向单位横截面积通过的光子数和光子的频率．光的强度不但与n有关，也与ν有关．”其实，很多的中学物理练习资料中都持有这种看法，但是我们对这种看法不能苟同．因为正确理解入射光强度的概念是我们解决有关光电效应问题的关键，理解上的偏差必然导致解题错误．例1 某金属在一束黄光照射时有电子逸出，若用强度相同的紫光来代替黄光，则逸出的电子数和光电子的最大初动能怎样变化?类似上述题目在高中物理练习中常见到．显然，要回答这类问题必须弄清入射光强度的正确含意．刘老师在分析例1时写道：“由于紫光的频率大于黄光的频率，所以光电子的最大初动能变大．由I＝nhν知，紫光的n小，因此用紫光照射逸出的光电子数要减少．”我们发现如果认为入射光的强度为I＝nhν，则可能有如下矛盾．一、与实验结果有矛盾 若光的强度为I＝nhν，则在强度相同的情况下，频率大的光照射金属时逸出的光电子就会减少，那么，光电子的饱和电流就会小，但实验结果并不是这样．在研究光电效应的实验规律时，我们知道，开始光电流随着正向电压的增加而增大，最后趋于一个饱和值，称为饱和电流．当外加电压减小为零时，光电流不等于零．如果加反向电压则光电流减小，当反向电压为U0时，光电流减小为零，U0称为截止电压．图1（a）为光频率相同而光强不同的光电伏安特性曲线，图1（b）为光强相同而光频率不同的光电伏安特性曲线．〔1〕 图1??由图1（a）光电伏安特性曲线可知，在入射光频率相同的情况下，光的饱和电流随入射光强度的增大而增大．但图1（b）光电伏安特性曲线告诉我们，频率不同的两种光，只要入射光的强度相同，它们的饱和电流就相同，即说明它们照射到金属上逸出的光电子数是相同的，而不存在频率大的光逸出的光电子数会减小的情况。二、与教材中说法有矛盾若光的强度为I＝nhν，则光的强度不仅与n有关，还与ν有关，反之，逸出光电子的动能不仅与ν有关，也与I有关．但是我们查阅了许多的高中物理教材和高等学校物理教材，从未见到入射光的强度与入射光的频率有关的叙述，也从未见到光电子的动能与入射光的强度有关的论述．相反倒是见到了入射光的强度与入射光频率无关及光电子的动能与入射光的强度无关的论述，这里不妨摘要如下：“根据光量子假设，光的强度决定于单位时间内垂直通过单位面积的光子数，光强愈大，光子数愈多，产生的光电子也愈多，饱和光电流也愈大，而与光频无关．”〔1〕“单位时间内从阴极逸出的电子数与光强成正比而与光频无关．”〔1〕“光电子的能量决定于光子的频率ν，光子的频率越高，光电子的能量就越大．而光的强度只影响光子的数目，即只影响光电流的大小．”〔2〕 ?高中《物理》（必修）第二册中也指出：“如果入射光比较强，那就是单位时间内入射光子的数目多，因此产生的光电子也多．”三、与高考题意有矛盾若光的强度I＝nhν，则光的强度变化就可能有两种基本情况，一是n变化，二是ν变化．如果物理题目中只要求通过改变n来达到改变光强的目的，那么必须明确指出在光的频率不变的条件下来改变光的强度，有这种说法吗?有关光电效应的规律是高考常见的内容．因为高考是一种选拔性的考试，所以它有较高的信度和效度，高考题中对入射光的强度是怎样理解的呢? 例2（1999年全国高考上海题） 某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则在下述措施中可能使该金属产生光电效应的是： A．延长光照时间 B．增大光的强度 C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射 本题给出的正确答案是C，而没有B．? 例3（2000年北京、安徽春季高考题） 某金属在单色光照射下发射光电子，这光电子的最大初动能 A．随着照射光的强度增大而增大 B．随着照射光的频率增大而增大 C．随着照射光的波长增大而增大 D．与照射光的照射时间无关 本题给出的正确答案是B、D，而没有A．涉及到入射光强度概念的高考题很多，笔者在上次文章也举过类似的两例，这里不再一一地举例了．可见，入射光的强度与入射光的频率是互不相关的两个物理量，否则我们就很难得到正确答案． 四、与另一概念有矛盾 若光的强度I＝nhν，还与我们见到的另一个物理量发生矛盾．在解释光电效应现象时，我们看到有这样一段叙述：“爱因斯坦认为：光不仅像普朗克已指出过的，在发射或吸收时，具有粒子性，而且光在空间传播时，也具有粒子性，即光是一粒一粒以光速c运动的粒子流．这些光粒子称为光量子，也称为光子．每一光子的能量也是E＝hν（h是普朗克常量，ν是频率），不同频率的光子具有不同的能量．光的能流密度S（即单位时间内通过单位面积的光能）决定于单位时间内通过单位面积的光子数n．频率为ν的单色光的能流密度为S＝nhν．”〔3〕在该书的左页上也有这样一句话：“光电子的初动能随入射光的频率ν线性地增加，而与入射光的强度无关．”显然，这里所说的光的能流密度S与入射光的强度不是同一概念，因为光的强度与光电子的初动能毫无联系，即与光的频率无关，而光的能流密度S＝nhν是与光的频率有关的物理量．由上述可知，入射光的强度不能理解为I＝nhν，只能理解为单位时间内入射光子数的多少，即它只能是反映单位时间内沿光传播方向单位面积通过光子数多少的物理量．

热心网友：理想状态下是红色。因为紫色光是由蓝色光与红色光组成，加上由绿色光与红色光组成的黄色光，同等强度的蓝色光+红色光+绿色光=白色光，多出的一份红色光就显红色了。