2014年新课标高考总复习人教物理振动与波选修3-5-2-1.ppt

第二章 近代物理初步,一、光电效应 1产生条件 入射光的频率 金属的极限频率 2光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须 这个极限频率才能产生光电效应 (2)光电子的最大初动能与入射光的 无关，只随入射光频率的增大而 ,第1单元 光电效应 波粒二象性,大于,大于,强度,增大,(3)光电效应的发生 的，一般不超过10 9s. (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成 3光电效应方程 (1)方程：Ek . (2)基本物理量 光子的能量 ，其中h6.631034 Js(称为普朗克常量) 逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的 最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的 吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值,几乎是瞬时,正比,hW0,h,最小值,电子,二、光的波粒二象性 1光电效应说明光具有 性，同时光还具有 性，即光具有波粒二象性 2大量光子运动的规律表现出光的 性，单个光子的运动表现出光的 性 3光的波长越长， 越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 越明显，穿透本领越强,粒子,波动,波动,粒子,波动性,粒子性,1关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( ) A只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生 B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C发生光电效应的反应时间一般都大于107s D发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比 答案：D,2有关光的本性，下列说法正确的是( ) A光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的 B光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性 D由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同的侧面、不同属性，只能认为光具有波粒二象性，选项D正确 答案：D,3下列说法正确的是( ) A有的光是波，有的光是粒子 B光子与电子是同样的一种粒子 C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D射线具有显著的粒子性，而不具有波动性 解析：从光的波粒二象性可知：光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，有的情况下粒子性显著光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故上述选项中正确的是C. 答案：C,4如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指针归零用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带_电(选填“正”或“负”)；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率_红外线的频率(选填“大于”或“小于”),解析：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因锌板被紫外线照射后发生光电效应射出电子而带正电，故橡胶棒的负电荷与锌板正电荷中和一部分后，验电器指针偏角变小，用红外线照射锌板，验电器指针偏角不变，说明锌板未发生光电效应，说明锌板的极限频率大于红外线的频率 答案：正 大于,要点一 对光电效应现象的理解及应用 1对光电效应规律的解释,2.用图象表示光电效应方程 (1)最大初动能Ek与入射光频率的关系图线如图 (2)由图线可以得到的物理量 极限频率：图线与轴交点的横坐标c. 逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0|E|E. 普朗克常量：图线的斜率kh.,例1 (7分)如图，当电键S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零 (1)求此时光电子的最大初动能的大小 (2)求该阴极材料的逸出功 思路点拨,规范解答 设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U0.60 V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eUEk(2分) 由光电效应方程：EkhW0(2分) 由以上二式： Ek0.6 eV，W01.9 eV.(2分) 所以光电子最大初动能为0.6 eV，该材料的逸出功为1.9 eV.(1分) 答案 (1)0.6 eV (2)1.9 eV,1(2013年揭阳模拟) 如图甲所示，合上开关，用电子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零把电路改为图乙，当电压表读数为2 V时，电子到达阳极时的最大动能为( ) A0.6 eV B1.9 eV C2.6 eV D4.5 eV,答案：C,要点二 对光的波粒二象性的理解 光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为： 1从数量上看：个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性 2从频率上看：频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强 3从传播与作用上看：光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性,5.理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不可把光当成宏观概念中的粒子,例2 物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个实验结果认识正确的是( ) A曝光时间不长时，出现不规则的点子，表现出光的波动性 B单个光子通过双缝后的落点无法预测 C干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性,思路点拨 利用光的波粒二象性和光波是一种概率波分析解答 自主解答 由于光波是一种概率波，故B、C正确A中的现象说明了光的粒子性，个别光子的行为通常表现出