高中物理 第17章 波粒二象性本章整合 新人教版选修3-5A

1、本章整合,专题一,专题二,光电效应方程表达式为Ek=h-W0。 其中, 为光电子的最大初动能,W0为逸出功。 光电效应方程表明,光电子最大初动能与入射光的频率呈线性关系,与光强无关。只有当hW0时,才有光电子逸出, 就是光电效应的截止频率,专题一,专题二,1)常见物理量的求解,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,专题一,专题二,明确两个决定关系 a.逸出功W0一定时

2、,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,专题一,专题二,例题1】如图,现代化工业生产中部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图,它由电源、光电管、放大器等几部分组成。当用绿光照射图中光电管阴极K时,可发生光电效应,则以下说法中正确的是(,A.增大绿光的照射强度,光电子的最大初动能增大 B.增大绿光的照射强度,电路中的光电流增大 C.改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时,电路中一定有光电流 D.改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时,电路中一定有光电流,专题一,专题二,解析:光电子的最大初动能由入射光

3、的频率决定,选项A错误;增大绿光的照射强度,单位时间内入射的光子数增多,所以光电流增大,选项B正确;改用比绿光波长更大的光照射时,该光的频率则小于绿光频率,故选项C错误;若改用频率比绿光大的光照射,一定能发生光电效应,故选项D正确。 答案:BD,专题一,专题二,1.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

4、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。 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=h揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系,专题一,专题二,4.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。 6.处理光的波粒二象性的关键是正确理解其二象性,搞清光波是一种概率波,专题一,专题二,例题2】 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.光波与

5、机械波是同种波 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=h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,表现出粒子性;单个光子通过双缝后的落点无法预测,但大量光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述,表现出波动性;粒子性和波动性是光子本身的一种属性,光子说并未否定电磁说。 答案:D,专题一,专题二,变式训练现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是() A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的 C.质量为10-3 kg、速度为10-2 m/s的小球,其德布罗意波长很小,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D.人们利用热中子研究晶体的结构时,入射的热中子经过晶体后在底片上形成衍射图样,专题一,专题二,解析:光子照到锌板上,发生光电效应,说明光有粒子性,选项A不正确。白光在肥皂泡上发生薄膜干涉时,会出现彩色条纹,