2019-2020学年高中物理 第2章 波和粒子 本章优化总结精练（含解析）沪教版选修3-5

本章优化总结光电效应及其规律学生用书p341光电效应问题主要有两个方面，一个是关于光电效应现象的判断，另一个是运用光电效应规律及光电效应方程进行的简单计算解决问题的关键在于对光电效应规律的掌握及对应概念的熟悉程度光子2光电效应的规律(1)极限频率0，是能使金属发生光电效应的最低频率，这也是判断能否发生光电效应的依据若0，无论多强的光照射时，都不能发生光电效应；(2)最大初动能ek与入射光的频率和金属的逸出功有关，与光强无关；(3)饱和光电流与光的强度有关，光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数3光电效应方程实质上是能量转化和守恒定律在光电效应现象中的反映，根据能量守恒定律，光电子的最大初动能跟入射光子的能量h和逸出功w的关系为hwekm，这个方程叫做爱因斯坦光电效应方程(1)“光电子的动能”可以介于0ekm的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率的增大而增大(2)作为能量守恒的一种表达式，可以定性理解方程的意义：hwmv2，即入射光子的能量一部分转换为金属的逸出功，剩余部分转化为光电子的动能小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示已知普朗克常量h6.631034 js.(1)图甲中电极a为光电管的_(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c_hz，逸出功w0_j；(3)如果实验中入射光的频率7.001014 hz，则产生的光电子的最大初动能ek_j.解析(1)电极a为光电管的阳极(2)由uc图像知，铷的截止频率为c5.151014 hz.由w0h0得w03.411019 j.(3)由光电效应方程得：ekhw06.6310347.001014 j3.411019 j1.231019 j.答案(1)阳极(2)5.1510143.411019(3)1.231019光的波粒二象性、物质波和概率波学生用书p351光的粒子性并不否定光的波动性现在提到的波动性和粒子性与17世纪提出的波动说和粒子说不同当时的两种学说是相互对立的，都试图用一种观点去说明光的各种“行为”，并否定对方观点这是由于受传统观念的影响，这些传统观念是人们观察周围的宏观物体形成的波动性与粒子性在宏观世界中是相互对立的、矛盾的，但对光子就不同了，光子属于微观粒子，光具有波粒二象性2对于光子这样的微观粒子，只有从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行为”光子说并不否定光的电磁说依据光子说，光子的能量eh，其中表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光子说或电磁说推导光子的动量以及光速都得到一致的结论3物质波：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，波长，人们把这种波叫做物质波物质波和光波一样，也属于概率波，概率波的实质是指粒子在空间分布的概率是受波动规律支配的光的波粒二象性在不同情况下的表现不同：(1)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(2)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(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是()a电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样b射线在云室中穿过会留下清晰的径迹c人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构d人们利用电子显微镜观测物质的微观结构解析电子束通过双缝产生干涉图样，体现的是