高考物理大一轮总复习 第二章 波粒二象性 新人教版选修35.ppt

01主干回顾固基础 知识点1光电效应 1 定义照射到金属表面的光 能使金属中的 从表面逸出的现象 2 光电子 中发射出来的电子 电子 光电效应 3 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 等于这个极限频率才能产生光电效应 低于这个频率的光不能产生光电效应 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 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 大于 强度 增大 几乎是瞬时 正比 知识点2爱因斯坦光电效应方程 1 光子说在空间传播的光是不连续的 而是一份一份的 每一份叫做一个光的能量子 简称光子 光子的能量 其中h 6 63 10 34j s 称为普朗克常量 2 逸出功w0使电子脱离某种金属所做功的 h 最小值 3 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 4 爱因斯坦光电效应方程 1 表达式 ek h 逸出功w0 w0 电子 5 对光电效应规律的解释 增大 积累能量 光电子 知识点3光的波粒二象性物质波1 光的波粒二象性 1 光的干涉 衍射 偏振现象证明光具有波动性 2 光电效应说明光具有粒子性 3 称为光的波粒二象性 光既具有波动性 又具有粒子性 一 基础知识题组1 光电效应实验 在演示光电效应的实验中 原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连 用弧光灯照射锌板时 静电计的指针张开一个角度 如图所示 这时 a 锌板带正电 指针带负电b 锌板带正电 指针带正电c 锌板带负电 指针带正电d 锌板带负电 指针带负电 解析 锌板受弧光灯照射 吸收紫外线的光子 发生光电效应 放出光电子 中性的锌板因失去电子而带正电 与锌板连在一起的静电计指针也带正电 答案 b 3 光电效应的图象分析 多选 如图所示是光电效应中光电子的最大初动能ekm与入射光频率 的关系图线 从图可知 4 光电效应的图象分析 在光电效应实验中 先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管 若实验a中的光强大于实验b中的光强 实验所得光电流i与光电管两端所加电压u间的关系曲线分别以a b表示 则下列4图中可能正确的是 解析 由于光的频率相同 所以光电子的最大初动能相同 遏止电压相同 又a中的光强大于b中的光强 所以相同电压时 a的电流大于b的电流 选项a正确 答案 a 6 爱因斯坦光电效应方程的应用 如图所示 已知用光子能量为2 82ev的紫光照射光电管中k极板的金属涂层时 毫安表的指针发生了偏转 若将电路中的滑动变阻器的滑片p向右移动到某一位置时 毫安表的读数恰好减小到零 此时电压表读数为1 00v 则k极板的金属涂层的逸出功约为 a 6 1 10 19jb 4 5 10 19jc 2 9 10 19jd 1 6 10 19j 解析 由题述 将电路中的滑动变阻器的滑片p向右移动到某一位置时 毫安表的读数恰好减小到零 此时电压表读数为1 00v 可知光电子的最大初动能为ek 1ev 根据爱因斯坦光电效应方程可知k极板的金属涂层的逸出功为w h ek 2 82ev 1ev 1 82ev 1 82 1 6 10 19j 2 9 10 19j c正确 答案 c 解光电效应问题应抓住三个关系式 1 爱因斯坦光电效应方程 ek h w0 2 最大初动能与遏止电压的关系 ek eu 3 逸出功与极限频率的关系 w0 h 0 02典例突破知规律 解题探究 1 光电子的最大初动能只随入射光 的增大而增大 提示 频率 2 入射光越强 单位时间内入射到金属表面的光子数 产生的光电子数 提示 越多越多 尝试解答 选a 光的频率不变 表示光子能量不变 仍会有光电子从该金属表面逸出 逸出的光电子的最大初动能也不变 若再减弱光的强度 逸出的光电子数就会减少 故选项a正确 解决光电效应规律问题的技巧熟练掌握光电效应规律是解决此类问题的关键 光电效应实验规律可理解记忆 放不放 光电子 看光限 入射光最低频率 放多少 光电子 看光强 光电子的 最大初动能 大小 看 入射光的 频率 要放瞬时放 考点2光电效应的图象分析对比考点解读 典例透析用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱 频率等物理量的关系 图中a k两极间的电压大小可调 电源的正负极也可以对调 分别用a b c三束单色光照射 调节a k间的电压u 得到光电流i与电压u的关系如图乙所示 由图可知 a 单色光a和c的频率相同 但a更强些b 单色光a和c的频率相同 但a更弱些c 单色光b的频率小于a的频率d 改变电源的极性不可能有光电流产生 解题探究 1 uc1和uc2表示的物理意义 提示 遏止电压 2 发生光电效应的条件 提示 只要入射光的频率大于极限频率 就能发生光电效应 变式训练 已知金属甲发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系如直线l所示 现用某单色光照射金属甲的表面 产生光电子的最大初动能为e1 若用同样的单色光照射金属乙的表面 产生的光电子的最大初动能为e2 如图所示 则金属乙发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系图线应是 a ab bc cd 上述三条图线都有可能 解析 光照射某金属表面发生光电效应时 射出的