高考物理总复习 第15章 第1讲 波粒二象性课件 新人教版.ppt

第十五章波粒二象性原子结构与原子核 第一讲波粒二象性 知识点一光电效应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 大于 大于 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 强度 增大 几乎是瞬时 正比 1 对光电效应现象的三点说明 1 光电效应的实质是光现象转化为电现象 2 光电效应中的照射光包括可见光和不可见光 3 照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大初动能 2 对光电子的理解光电子是金属表面受光照射逸出的电子 光电子也是电子 与光子不同 光子的本质是光 1 关于光电效应的规律 下列说法正确的是 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10 7sd 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 知识点二光电效应方程1 光子说 在空间传播的光不是连续的 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 j s h 6 63 10 34 w0 逸出功w0 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 由图线可以看到的物理量 极限频率 图线与 轴交点的横坐标 0 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k h 2 已知锌的逸出功为3 34ev 用某单色紫外线照射锌板时 逸出光电子的最大速度为106m s 求该紫外线的波长 电子质量me 9 11 10 31kg 普朗克常量h 6 63 10 34j s 1ev 1 60 10 19j 答案 2 01 10 7m 知识点三光的波粒二象性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 对光的波粒二象性的进一步说明光既有波动性 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 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 是同一事物的两个不同的侧面 不同属性 只能认为光具有波粒二象性 选项d正确 答案 d 2012 海南高考 产生光电效应时 关于逸出光电子的最大初动能ek 下列说法正确的是a 对于同种金属 ek与照射光的强度无关b 对于同种金属 ek与照射光的波长成反比c 对于同种金属 ek与光照射的时间成正比d 对于同种金属 ek与照射光的频率成线性关系e 对于不同种金属 若照射光频率不变 ek与金属的逸出功成线性关系 解析 根据光电效应规律 对于同种金属 ek与照射光的强度无关 ek与光照射的时间无关 ek与照射光的频率成线性关系 ek与照射光的波长有关 但不是成反比 选项a d正确 b c错误 对于不同种金属 若照射光频率不变 根据光电效应方程 ek h w ek与金属的逸出功成线性关系 选项e正确 答案 ade 变式训练 1 2012 上海高考 在光电效应实验中 用单色光照时某种金属表面 有光电子逸出 则光电子的最大初动能取决于入射光的 a 频率b 强度c 照射时间d 光子数目 解析 在光电效应实验中 用单色光照时某种金属表面 有光电子逸出 根据光电效应方程 光电子的最大初动能取决于入射光的频率 选项a正确 答案 a 如图甲所示 合上开关 用光子能量为2 5ev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 60v时 电流表读数仍不为零 当电压表读数大于或等于0 60v时 电流表读数为零 把电路改为图乙 当电压表读数为2v时 电子到达阳极时的最大动能为 a 0 6evb 1 9evc 2 6evd 4 5ev 解答本题时可按以下思路分析 答案 c 变式训练 2 1 研究光电效应的电路如图所示 用频率相同 强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板 阴极k 钠极板发射出的光电子被阳极a吸收 在电路中形成光电流 下列光电流i与a k之间的电压uak的关系图象中 正确的是 2 钠金属中的电子吸收光子的能量 从金属表面逸出 这就是光电子 光电子从金属表面逸出的过程中 其动量的大小 选填 增大 减小 或 不变 原因是 3 用能量为1 89ev的光照射金属钠 已知金属钠的极限频率为5 53 1014hz 普朗克常量h 6 63 10 34j s 请通过计算判断能否发生光电效应 2 因光电子从金属表面逸出的过程中受到金属表面层