01-第43讲 能量量子化 光电效应 波粒二象性

第十六章

近代物理第43讲

能量量子化

光电效应

波粒二象性1.理解光电效应的实验规律，会利用爱因斯坦光电效应方程计算最大初动能、逸出功等物理量.2.会分析光电效应的图像问题.3.理解物质波的概念，理解光的波粒二象性.01温习

知识梳理02精讲

考点剖析03作业本温习

知识梳理1.黑体与黑体辐射（1）热辐射：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的______有关，所以叫热辐射.（2）黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体.黑体是一种理想化物理模型.（3）黑体辐射①特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.温度②实验规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的__________都有增加；另一方面，辐射强度的________向波长较____的方向移动（如图所示）.辐射强度极大值短

电子光电子大于等于大于等于强度增大强度

最小值电子

初动能5.光的波粒二象性（1）光的______、衍射、偏振现象证明光具有波动性.（2）__________、康普顿效应说明光具有粒子性.（3）规律：大量光子表现为波动性，个别光子表现为粒子性；波长越长，波动性越明显；频率越高，粒子性越明显.干涉光电效应

大小基础自测判断下列说法是否正确（1）微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.(

)√（2）能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比.(

)√（3）金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关.(

)×【解析】发生光电效应的条件是入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率，与入射光的强弱无关.（4）光电子的最大初动能与入射光的频率成正比.(

)×

（5）若某入射光能使某金属发生光电效应，则该入射光的强度越大，照射出的光电子越多.(

)√精讲

考点剖析

B

C

4.光电效应的三类图像的对比分析#4图像名称图线形状由图线得到的物理量颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系颜色不同时，光电流与电压的关系图像名称图线形状由图线得到的物理量续表角度1

对光电效应的规律的理解

D

角度2

爱因斯坦光电效应方程的应用

CA.该实验的原理是电磁感应现象B.若将照射光的频率调小，实验演示一定依然能够成功C.若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，通过光电管的电流可能不变D.逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

角度3

光电效应的图像问题

C图1图2

CD甲乙丙

1.对光的波粒二象性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光的频率越低，其波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高，其粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强从传播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统一

D

【解析】当粒子的德布罗意波长与狭缝的缝宽相差不多或大于狭缝的缝宽时，观察到的衍射现象最明显，D正确.

BC图1图2

作业本1.[湖南2024·1]

量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是(

)B

【解析】本题考查量子理论、光电效应、康普顿散射、德布罗意波.A普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，并不连续×B√C×D德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子×

B

3.光电效应在自动化控制领域有着广泛的应用.如图所示的光电控制报警电路中，某一频率的光束照射到光电管，光电管产生光电效应，与光电管连接的电路有电流，电磁铁产生磁场，会吸引报警电路中的开关断开，从而实现自动控制.则(

)DA.任意频率的光照射到光电管上，只要光照时间足够长就能产生光电流B.对于光电管来说，入射光波长必须大于某一极限值，才能发生光电效应C.用该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内逸出的电子数越少D.当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，使报警电路中的开关闭合【解析】本题考查光电效应现象.当入射光的频率大于等于金属的截止频率时才会有光电子从金属中逸出，发生光电效应现象不需要时间的积累，瞬间就可以发生，A、B错误；用该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内射到金属表面上的光子数越多，单位时间内逸出的电子数越多，C错误；当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，光电效应现象消失，与光电管连接的电路没有电流，电磁铁不产生磁场，报警电路中的开关闭合，D正确.4.[陕西西安铁一中学2025模拟]

如图所示，某学习小组同学重做教材上的物理实验，用紫外线照射本来带电的金属锌板，发现静电计指针张角变小，下列说法正确的是(

)DA.静电计指针张角变小说明紫外线让静电计发生了光电效应B.如果减小紫外线照射强度，重做该实验，锌板可能不会发生光电效应C.换用红外线照射锌板，也会出现图示现象D.为了实现上述实验效果，锌板在实验前应该带负电【解析】本题考查对光电效应的理解.紫外线使锌板发生光电效应，即使降低紫外线的强度，光电效应依然发生，此时单位时间逸出的光电子数量减少，A、B错误；如果将紫外线更换为红外线，频率变低，可能小于截止频率，锌板不一定发生光电效应，C错误；由于光电效应使金属表面