第67讲+光电效应　波粒二象性

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01考情分析目标导航目录contents02知识导图思维引航03考点探究考法突破04真题练习命题洞见01考情分析目标导航考情分析考情分析考情分析

目标要求2024·海南·高考物理第6题2024·北京·高考物理第4题2024·江西·高考物理第1题2024·湖南·高考物理第8题2024·江苏·高考物理第1题2024·新课标·高考物理第20题2024·浙江·高考物理第9题2024·贵州·高考物理第8题目标1.理解光电效应的实验规律，会利用光电效应方程计算逸出功、最大初动能、截止频率等物理量。目标2.会分析光电效应的图像问题。目标3.理解物质波的概念，理解光的波粒二象性。02知识导图思维引航思维导航知识导图光电效应波粒二象性光电效应波粒二象性

光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性光电效应说明光具有粒子性物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应

03考点探究考法突破光电效应规律的理解及应用考点1光电效应的四类图像问题考点2考航导点考点3对波粒二象性、物质波的理解知识固本考点一.光电效应规律的理解及应用知识点1．与光电效应有关的五组概念对比(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是因，光电子是果。(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。(3)光电流与饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。

(5)光的强度与饱和光电流：频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不是简单的正比关系。知识固本考点一.光电效应规律的理解及应用知识点2．光电效应的两条分析思路知识点3．光电效应中三个重要关系

考点一.光电效应规律的理解及应用考向洞察考向1对光子说的理解

AC

考点一.光电效应规律的理解及应用考向洞察考向2光电效应规律的研究A

2.用如图所示装置进行光电效应实验：用频率为ν的单色光照射金属K，滑动变阻器的滑片P与固定端O都在中央位置时，灵敏电流计G中有电流通过。下列说法正确的是(

)逸出的光电子变多，由题意可知光电流变大灵敏电流计G示数增大至饱和光电流后不再变化

有可能发生光电效应，灵敏电流计G中可能有电流通过考点一.光电效应规律的理解及应用考向洞察考向3爱因斯坦光电效应方程的应用

知识固本考点二.光电效应的四类图像问题图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标

②逸出功：图线与轴交点的纵坐标的绝对值

③普朗克常量：图线的斜率

颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图线①遏止电压：图线与横轴的交点的横坐标②饱和光电流：光电流的最大值③最大初动能：

颜色不同时，光电流与电压的关系图线①遏止电压

②饱和光电流③最大初动能：

遏止电压与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与横轴的交点的横坐标②遏止电压：随入射光频率的增大而增大③普朗克常量：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即注：此时两极之间接反向电压)考点二.光电效应的四类图像问题考向洞察考向1Ek-ν图像

B

当最大初动能等于零时，入射光的频率等于金属的极限频率

逸出功由金属本身的性质决定，与入射光频率无关光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系考点二.光电效应的四类图像问题考向洞察考向2Uc-ν图像

A

考点二.光电效应的四类图像问题考向洞察考向3同频率入射光的I-U图像

B

照射两个光电管所用的是同一种光，光子能量相同

发生光电效应的过程是瞬时的

考点二.光电效应的四类图像问题考向洞察考向4不同频率入射光的I-U图像

A

知识固本考点三.对波粒二象性、物质波的理解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从频率上看频率越低波动性越显著，越容光的干涉和衍射现象，频率越高粒子性越显著，越不容光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强从传播与作用上看光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性波动性与粒子性的统一由光子的能量、光子的动量表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率ν和波长

知识点1.对光的波粒二象性的理解知识点2.物质波(1)任何一个运动的物体，无论大小，都有一种波与之对应。

考点三.对波粒二象性、物质波的理解考向洞察考向1．对康普顿效应的理解1.实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。如果电子具有足够大的初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，这一现象已被实验证实。关于上述逆康普顿散射，下列说法中正确的是(

)DA.该过程不遵循能量守恒定律

B.该过程不遵循动量守恒定律C.散射光中存在波长变长的成分

D.散射光中存在频率变大的成分康普顿认为X射线的光子与电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律，可以推知，在逆康普顿效应中，同样遵循能量守恒定律与动量守恒定律

考点三.对波粒二象性、物质波的理解考向洞察考向2．对物质波的理解

BD

电子也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则即使电子依次通过双缝也能发生干涉现象，只是需要大量电子才能显示出干涉图样考点三.对波粒二象性、物质波的理解考向洞察考向3．对波粒二象性的理解3.(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减小入射光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些如图甲所示不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现如图丙所示规则的干涉条纹。对于这个实验结果的认识正确的是(

)BCA.曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B.单个光子的运动没有确定的轨道C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D.只有光子具有波粒二象性，微观粒子不具有波粒二象性单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点出现一定的规律性，落在某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域。光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性。不论光子还是微观粒子，都具有波粒二象性。04真题练习命题洞见真题练习·命题洞见

D

金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压表示数大于U

真题练习·命题洞见

C

真题练习·命题洞见

CA.

B.

C.

D.

真题练习·命题洞见

BA.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的B.光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出C.康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分D.德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光

德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子真题练习·命题洞见

AA.蓝光光子的能量大于红光光子的能量B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量C.在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率

光从一种介质射入另一种介质中频率不变真题练习·命题洞见

√

C真题练习·命题洞见

C

真题练习·命题洞见

BCA.频率更大

B.能量更小

C.动量更小

D.传播速度更大

真题练习·命题洞见

BDA.该金属逸出功增大

B.X光的光子能量不变C.逸出的光电子最大初动能增大

D.单位时间逸出的光电子数增多金属的逸出功是金属的自身