高中物理 第5章 波与粒子归纳提升教案 鲁科版选修3-5.doc

第5章 波与粒子光电效应现象的分析1.光电效应的特点 (1)产生条件：入射光频率或等于大于被照射金属的极限频率(2)入射光频率决定每个光子能量eh决定光电子逸出后最大初动能(3)入射光强度决定每秒钟逸出的光电子数决定光电流大小(4)爱因斯坦光电效应方程hwmv2w表示金属的逸出功，c表示金属的极限频率，则whc.2光电效应问题分析有关光电效应的问题主要有两个方面：一是关于光电效应现象的判断，二是运用光电效应方程进行简单计算解题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，准确把握它们的内在联系下列关于光电效应规律说法中正确的是 ()a入射光的频率加倍，光电子的最大初动能也加倍b增大入射光的波长，一定可以增大单位时间内逸出的光电子数c提高光电管两端的电压，可增大逸出光电子的最大初动能d保持入射光的频率不变而增大其强度，则单位时间内逸出的光电子数将增加【解析】光电效应方程表明：光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，但不是成正比，所以a选项错误波长增大，频率降低，可能不发生光电效应，况且单位时间内逸出的光电子数与入射光的波长并没有直接关系，所以b选项错误光电管两端的电压对光电效应中光电子的逸出没有影响，它只能改变光电子逸出后的动能而不能影响光电子刚逸出时的初动能，所以c选项错误保持入射光的频率不变的情况下增大入射光的强度，这样就会使得单位时间内入射的光子数增加，因而必将导致单位时间内逸出的光电子数增加，所以本题正确选项为d.【答案】d1用图51所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极k，电流计的指针发生偏转，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极k时，电流计g的指针不发生偏转，那么()图51aa光的波长一定大于b的波长b增加b光的强度可能使电流计g的指针发生偏转c用a光照射光电管阴极时通过电流计g的电流是由d到cd只增加a光的强度可使通过电流计g的电流增大【解析】由题可知a0，b0，(0为极限频率)所以ab，ab，故a不对由于b0只增大b光的强度，光电效应仍不能发生，故b不对用a光照射光电管阴极k时，光电子从ka，从d到c流过g但电流方向是从cd，故c不对增加a光的强度，单位时间内逸出的光电子数增多，光电流增大，故d对【答案】d对波粒二象性的理解1.光的干涉、衍射现象和光的电磁说，表明了光具有波动性；光电效应和光子说，却说明了光的波动性理论有一定的局限性，光还具有粒子性光的一切行为只有光具有波粒二象性才能说明，所以我们认为光具有波粒二象性2光子说并没有否定光的电磁说，光子的能量eh，其中频率仍是波的特征，我们不可以把光当成宏观概念中的波，也不可把光子当成宏观概念中的粒子，对于宏观物体来说，波粒二象性不可想象但在微观世界却是存在的3要认识到不仅光具有波粒二象性，一切微观粒子都具有波粒二象性，所以波粒二象性是微观世界具有的特性随着研究对象的不同，我们的观念、方法也要改变，宏观现象和微观现象的研究方法、理解方式是不相同的4对光的波粒二象性简单的总结(1)光波有一定的频率和波长，光子有一定的能量(eh)和动量(ph/)，是个矛盾对立的统一体，彼此含有对方的成分，共存于光的统一体中eh，p.事实上，不仅光具有波粒二象性，一切运动的物体都具有波粒二象性，其波长(德布罗意波长)宏观物体的德布罗意波长非常小，很难观察到它们的波动性(2)光在传播过程中波动性显著，光在与物质作用时粒子性表现显著；大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果则显示出粒子性频率越低的光，波动性越显著；频率越高的光，粒子性越显著关于物质波下列说法中正确的是()a实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物体b物质波和光波都是概率波c粒子的动量越大，其波动性越易观察d粒子的动量越小，其波动性越易观察【解析】实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同；物质波和光波都是概率波；又由h/p可知，p越小，越大，波动性越明显，正确选项为b、d.【答案】bd2关于光的波粒二象性的说法中，正确的是()a一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子b光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波同样是一种波c光的波动性是由光子间的相互作用而形成的d光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量eh中，仍表现出波的特性【解析】光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的