高三物理复习课时1波粒二象性

1波粒二象性学问点一 光电效应光子说一、光电效应1．光电效应：照耀到金属外表的光，能使金属中的电子从外表逸出的现象2.3．对光电效应规律的解释特别提示3．对光电效应规律的解释特别提示(1)照耀光的频率打算着是否发生光电效应及光电子的初动能；(2)光电子是金属外表受光照耀出来的电子，与光子不同．二、光子说E＝hν.的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即E＝hν，其h为普朗克常量，＝6.63×10－34J·s.——要点深化——光电效应中入射光强度、频率的影响状况入射光频率→打算光子能量→打算光电子最大初动能．数．特别提示(2)光电效应的实质：光现象→电现象．Ekν曲线m1)由图象可以得到的物理量①极限频率：图线与ν 轴交点的横坐标ν .0Ekm

0k＝h.——根底自测——(2023·上海高考)光电效应的试验结论是：对于某种金属( )A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大1Amv2＝ν2 m知，频率ν 越高，初动能就越大，选项D正确．答案：AD学问点二 光的波粒二象性——学问回忆——干预、衍射和偏振以无可辩驳的事实说明光是一种波；光电效应和康普粒二象性．子才有意义．波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量．动性．——根底自测——物理学家做了一个好玩的试验在光屏处放上照相用的底片假设减弱光的使光子只能一个一个地通过狭缝．试验结果说明，假设曝光时间不太长，底片只能消灭一些不规章的点子假设曝光时间足够长底片上就会消灭规章的干预条纹．对这个试验结果有以下生疏，其中正确的选项是( )A．曝光时间不太长时，底片上只能消灭一些不规章的点子，表现出光的波动性B．单个光子通过双缝后的落点可以推测C．只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D．干预条纹中光明的局部是光子到达时机较多的地方局部是光子到达时机较多的地方，暗条纹处是光子到达时机较少的地方．D题型一 对光电效应规律的解释[例1] 到某金属外表上发生光电效应，假设入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么( )A．从光照至金属外表上到放射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属外表逸出的光电子数目将削减D．有可能不发生光电效应[解析] 光电效应瞬时(10－9s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，电子，光强减弱，逸出的光电子数目削减，CC题后反思(1)光电效应的产生条件：入射光频率大于金属的极限频率．(2)入射光的频率打算最大初动能． (3)光电效应的瞬时性(10－9s)．变式1—1某种金属在单色光照耀下放射出光电子，这光电子的最大初动能( )D．与照耀光的照耀时间无关答案：BD题型二 光电效应方程的应用[例2] 逸出功为3.5×1019J，求：(1)每个紫光光子的能量为多大？(2)假设用该紫光照耀金属钠时，产生的光电子的最大初动能是多大？(1A＝10－10m)[解析] (1)因E＝hνc而ν＝λ，所以hc 6.63×10－34×3×108E＝λ＝

4000×10－10

J＝5.0×10－19J.(2)由爱因斯坦的光电效应方程得：＝W＋Ekmaxkmax所以E ＝hν－W＝5.0×10－19J－3.5×10－19J＝1.5×10－19J.kmax变式2—1某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长3.0×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34J·s，求钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能．W解析：W＝hν，ν＝0 0 h2.21×1.6×10－19＝

Hz≈5.3×1014Hz由光电效应方程hν＝W＋Ekmc

3.0×108Ekm＝hν－W＝h－W＝6.63×10－34× 7－λ 2.5×10－2．21×1.6×10－19＝4.4×10－19J.题型三 光的波粒二象性[例3] 关于物质的波粒二象性，以下说法中不正确的选项是( )A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道动性和粒子性，在宏观现象中是冲突的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性[解析]光具有波粒二象性是微观世界具有的特别规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长D[答案]D变式3—195%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子( )A．肯定落在中心亮纹处B．肯定落在亮纹处C．可能落在暗纹处解析：大量光子的行为显示出波动性，当大量光子通过单缝时间子落在亮纹处的概率较大，尤其是中心亮纹处，依题将有95%以上的光子落在中心亮纹处，落在其他亮处相对少一些，落在暗纹处光子最少，留意的是暗纹处不是没有光子落在上面，只是很少而已．只让一个光子通过单缝，这个光子落在哪一位置是不行确定的，可以落在亮纹处，也可以落在暗纹处，只是落在中心亮纹的时机95%以上)．答案：CD如图2是某金属在光的照耀下产生的光电子的最大初动能Ek

与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( )该金属的逸出功等于Ehν0入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E02 ν 大初动能为02 k解析：Ek

＝hν－W

＝hν－EW

＝E，应选项A0k0kk对；当E＝0时，ν＝ν0，故E＝hν0B对；ν＝2ν0时，可得出E0k0kkν0

＝E，应选项C对；当入射光的频率为2时，不发生光电效应，应选项D错．答案：ABC下表给出了一些金属材料的逸出功.现用波长为400nm的单色光照耀上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量＝6.63×10－34J·s，光速＝3.0×18m/s)( )种 B．3种种 D．5种c400nmE＝hν0＝h

＝6.63×10－34×

3.0×108

J＝4.97×10－9λ019J，大于铯和钙的逸出功．所以AA

400×10－材料材料铯钙镁铍钛逸出功(10－19J)3.04.35.96.26.6争论光电效应规律的试验装置如图3所示，用频率为的光照耀光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、AK发射后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出当电流计的示数恰好为零时电压表的示数称为反向截止电压U0，在以下表示光电效应试验规律的图象中，错误的选项是( )解析：由光电效应规律可知，光电流的强度与光强成正比，光照耀到金属上时，光电子的放射是瞬时的，不需要时间积存，故A、D图象正确；从金属中打出的光电子，在反向电压作用下做减速运动，随着反向电压的增大，到达阳极的光电子数削减，故Chν＝hν＋E，而eU＝E，hν＝hν答案：B

＋eU，由此可知，B图象错误．0 0

0 k 0 k质子甲的速度是质子乙速度的4倍，甲质子的德布罗意波长是乙质子的 倍．同样速度的质子和电子， 的德布罗意波长大．h h解析：据＝p＝mv可知1甲质子的德布罗意波长是乙质子的4倍．由于质子的质量大于电子的质量，