高考物理大一轮复习 专题十一 动量、波泣二象性和近代物理初步 第3讲 光电效应 波粒二象性课件.ppt

第3讲 光电效应波粒二象性 一 光电效应 1 光电效应的现象 电子 光电子 正电 在光的照射下物体发射 的现象叫光电效应 发射出来的电子叫 如图11 3 1所示的装置中 用弧光灯照射锌板 有电子从锌板表面飞出 使原来不带电的验电器带 图11 3 1 2 光电效应的规律 大于 强度 增大 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 低于这个频率不能产生光电效应 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 几乎瞬时 强度 3 光电效应的发生是 的 一般不超过10 9 s 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 成正比 3 爱因斯坦的光子说 光的能量不是 的 而是一份一份的 每一份叫做一个 光子的能量e跟光的频率 成 e h是普朗克常量 4 爱因斯坦光电效应方程 1 最大初动能和逸出功 连续 光子 金属表面的电子吸收光子后 克服金属原子核的引力做功 直接从金属表面逸出的电子所具有的最大动能称为最大初动能ek 克服金属原子核的引力逃逸出成为光电子所做的功的最小 值叫逸出功w0 ek h w0 2 光电效应方程 h 极限 w0 正比 h 基础检测 1 多选 一单色光照到某金属表面时 有光电子从金属表面 逸出 下列说法中正确的是 a 无论增大入射光的频率还是增大入射光的强度 金属的逸出功都不变b 只延长入射光照射时间 光电子的最大初动能将增大c 只增大入射光的频率 光电子的最大初动能将增大d 只增大入射光的频率 光电子逸出所经历的时间将缩短 解析 金属逸出功只与极限频率有关 a正确 根据光电效 应方程ek h w0可知 光电子的最大初动能由入射光的频率 和逸出功决定 只延长入射光照射时间 光电子的最大初动能 将不变 b错误 c正确 发生光电效应的条件是入射光的频率 大于截止频率 光电子逸出所经历的时间几乎同时 d错误 答案 ac 二 光的波粒二象性与物质波1 光的波粒二象性 1 光的干涉 衍射 偏振现象证明光具有 性 2 光电效应说明光具有 性 3 光既具有波动性 又具有粒子性 称为光的 性 波动 粒子 波粒二象 2 物质波 1 概率波 大 小 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现 亮条纹是光子到达概率 的地方 暗条纹是光子到达概率 的地方 因此光波又叫概率波 2 物质波任何一个运动着的物体 小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应 其波长 p为运动物体的动量 h为普朗克常量 基础检测 2 关于光的本性 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 由于光既具有波动性 又具有粒子性 无法只用其中一种去说明光的 切行为 只能认为光具有波粒二象性答案 d 考点1光电效应的理解 考题题组 1 多选 2016年新课标 卷改编 现用某一光电管进行光电效应实验 当用某一频率的光入射时 有光电流产生 下列说 法正确的是 a 保持入射光的频率不变 入射光的光强变大 饱和光电流变大b 入射光的频率变高 饱和光电流变大c 入射光的频率变高 光电子的最大初动能变大d 保持入射光的光强不变 不断减小入射光的频率 始终有光电流产生答案 ac 2 多选 2017年广东湛江一中高三模拟 用如图11 3 2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g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 a a光的频率一定大于b光的频率b 只增加a光的强度可使通过电流计g的电流增大c 增加b光的强度可能使电流计g的指针发生偏转d 用a光照射光电管阴极k时通过电流计g 的电流是由d到c 图11 3 2 解析 由于用单色光a照射光电管阴极k 电流计g的指针发生偏转 说明发生了光电效应 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 说明b光不能使k发生光电效应 即a光的频率一定大于b光的频率 增加a光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加 则通过电流计g的电流增大 因为b光不能发生光电效应 所以即使增加b光的强度也不可能使电流计g的指针发生偏转 用a光照射光电管阴极k时通过电流计g的电子的方向是由d到c 所以电流方向是由c到d 选项a b正确 答案 ab 考点2 光电效应方程及图象的理解 1 爱因斯坦光电效应方程ek h w0 h 光子的能量 w0 逸出功 即从金属表面直接飞出的光电子克服原子核引力所做的功 ek 光电子的最大初动能 2 四类图象 续表 考题题组 图11 3 3 4 如图11 3 4甲所示是研究光电效应实验规律的电路 当用强度一定的黄光照射到光电管上时 测得电流表的示数随电压 乙 变化的图象如图乙所示 下列说法正确的是 甲图11 3 4 a 若改用红光照射光电管 一定不会发生光电效应b 若照射的黄光越强 饱和光电流将越大 c 若用频率更高的光照射光电管 则光电管中金属的逸出 功越大 d 若改用蓝光照射光电管 图象与横轴交点在黄光照射时 的右侧 答案 b 考点3 对波粒二象性的理解和物质波 重点归纳对波粒二象性的理解 续表 考题题组 5 多选 利用金属晶格 大小约10 10m 作为障碍物观察电子的衍射图样 方法是让电子束通过电场加速后 照射到金属晶格上 从而得到电子的衍射图样 已知电子质量为m 电荷量为e 初速度为0 加速电压为u 普朗克常量为h 则下列说 法中正确的是 a 该实验说明了电子具有波动性 b 实验中电子束的德布罗意波的波长为 c 加速电压u越大 电子的衍射现象越明显d 若用相同动能的质子替代电子 衍射现象