人教版选修35 波粒二象性 章末小结 课件（31张）.ppt

第十六章 波粒二象性 章末小结 知识结构 规律方法 2 应用光电效应规律解题应当明确 光电效应规律中 光电流的强度 指的是光电流的饱和值 对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态 因为光电流未达到饱和值之前 其大小不仅与入射光的强度有关 还与光电管两极间的电压有关 只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比 明确两个决定关系a 逸出功w0一定时 入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能 b 入射光的频率一定时 入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数 多选 湖北武钢三中 武汉三中 省实验中学2015 2016学年高二下学期联考 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 直流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 典例1 abc a 单色光b的频率大于a的频率b 单色光a和c的光子能量相同 但a光强度更强些c 单色光a的遏止电压小于单色光b的遏止电压d 随着电压的增大 光电流不断增大解题指导 两条线索 1 通过频率分析 光子频率高 光子能量大 产生光电子的最大初动能大 2 通过光的强度分析 入射光强度大 光子数目多 产生的光电子多 光电流大 解析 由图乙可知 单色光b照射后遏止电压较大 根据ekm euc知 b光照射后产生的光电子最大初动能较大 根据光电效应方程ekm h w0得 b光的频率大于a光的频率 故a正确 c正确 a c两光照射后遏止电压相同 知产生的光电子最大初动能相等 可知a c两光的频率相等 光子能量相等 由于a光的饱和电流较大 则a光的强度较大 故b正确 随着正向电压的增大 光电流增大 增大到一定程度 电流达到饱和 不再增大 故d错误 故选a b c 二 光的波粒二象性1 大量光子产生的效果显示出波动性 比如干涉 衍射现象中 如果用强光照射 在光屏上立刻出现了干涉 衍射条纹 波动性体现了出来 个别光子产生的效果显示出粒子性 如果用微弱的光照射 在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点 粒子性充分体现 但是如果微弱的光在照射时间加长的情况下 在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性 倾向于干涉 衍射的分布规律 这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据 2 光子和电子 质子等实物粒子一样 具有能量和动量 和其他物质相互作用时 粒子性起主导作用 3 光子的能量与其对应的频率成正比 而频率是波动性特征的物理量 因此e h 揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系 4 对不同频率的光 频率低 波长长的光 波动性特征显著 而频率高 波长短的光 粒子性特征显著 5 光在传播时体现出波动性 在与其他物质相互作用时体现出粒子性 处理光的波粒二象性问题的关键是正确理解其二象性 搞清光波是一种概率波 多选 下列叙述的情况正确的是 a 光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体b 光波是与橡皮绳形成的绳波相似的波c 光具有粒子性 它和其他物质作用是 一份一份 进行的d 光子在空间各点出现的可能性大小 概率 可以用波动的规律来描述解题指导 光具有波粒二象性 但不是宏观的粒子和波 在相互作用时表现的粒子性显著 在传播时表现的波动性显著 典例2 cd 解析 光具有粒子性 但是不同于宏观的物体 即说明每个光子不像一个极小的球体 所以a错误 光具有波动性 但是光波不同于橡皮绳形成的绳波 即b错误 光具有粒子性 它和其他物质作用是 一份一份 进行的 即c正确 光在传播的过程中 光子在空间各点出现的可能性大小 概率 可以用波动的规律来描述 即d正确 触及高考 从历年高考试题看 有关本章内容的考题多以选择 填空的形式出现 难度不大 均属基本题 其中命题率较高的知识点是光电效应 2018 全国卷 17 用波长为300nm的光照射锌板 电子逸出锌板表面的最大初动能为1 28 10 19j 已知普朗克常量为6 63 10 34j s 真空中的光速为3 00 108m s 1 能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为 a 1 1014hzb 8 1014hzc 2 1015hzd 8 1015hz 例题 b 一 考题探析 一 选择题 1题为单选题 2题为多选题 1 2017 北京卷 18 2017年年初 我国研制的 大连光源 极紫外自由电子激光装置 发出了波长在100nm 1nm 10 9m 附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲 大连光源 因其光子的能量大 密度高 可在能源利用 光刻技术 雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用 二 临场练兵 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子 但又不会把分子打碎 据此判断 能够电离一个分子的能量约为 取普朗克常量h 6 6 10 34j s 真空光速c 3 108m s a 10 21jb 10 18jc 10 15jd 10 12j b 2 2017 全国卷 19 在光电效应实验中 分别用频率为 a b的单色光a b照射到同种金属上 测得相应的遏止电压分别为ua和ub 光电子的最大初动能分别为eka和ekb h为普朗克常量 下列说法正确的是 a 若 a b 则一定有ua b 则一定有eka ekbc 若ua b 则一定有h a eka h b ekb bc 解析 光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eu ek 根据光电效应方程可知ek h w0若 a b 则eka ekb ua ub 选项a错误 选项b正确 若ua ub 则eka ekb 选项c正确 由光电效应方程可得w0 h ek 则h a eka h b ekb 选项d错误 1 2 4 2016 全国卷 35 现用某一光电管进行光电效应的实验 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e 遏止电压的大小与入射光的频率有关 与入射光的光强无关 ace 解析 根据光电效应规律 保持入射光的频率不变 入射光的光强变大 则饱和光电流变大 选项a正确 由爱因斯坦光电效应方程知 入射光的频率变高 产生的光电子最大初动能变大 而饱和光电流