高考物理一轮总复习(鲁科版)课件：第十五章第一节.ppt

1、第一节波与粒子,第十五章波与粒子原子结构原子核,一、光电效应 1.定义：照射到金属表面的光,能使金属中的_从表面逸出的现象. 2.规律：(1)每种金属都有一个_.,电子,极限频率,(2)光子的最大初动能与入射光的_无关,只随入射光的_增大而增大. (3)光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是_的. (4)光电流的强度与入射光的_成正比.,强度,频率,瞬时,强度,二、光子说 1.内容：空间传播的光是一份一份的,每一份叫一个_,一个光子的能量为E_. 2.意义：(1)解释了_现象.(2)说明了光具有_.,光子,h,光电效应,粒子性,三、波粒二象性 1.光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有_性. 2.

2、光电效应说明光具有_性. 3.光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的_性.,波动,粒子,波粒二象,四、物质波 1.概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率_的地方,暗条纹是光子到达概率_的地方,因此光波又叫概率波.,大,小,2.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,其波长_,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.,一、对光电效应规律的理解 1.光子说 看似连续的光实际上是由个数有限、分立于空间各点的光子组成的,每一个光子的能量为h,其中h6.631034 Js.,(2)光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大,与入射光强

3、度无关.电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的初动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,对于确定的金属,W是一定的,故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大.,(3)效应具有瞬时性：光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要能量积累的过程.,(2)Ek曲线(如图1511所示) 图1511,(3)由Ek曲线可以得到的物理量 极限频率：图线与轴交点的横坐标0. 逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值WE. 普朗克常量：图线的斜率kh.,名师点睛：(1)光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区别.(2)光电效应方程研究的对象是从金属

4、表面逸出的光电子，其列式依据为能量的转化和守恒定律.,即时应用 1.(2011高考新课标全国卷)在光电效应实验中,某金属的截止频率相应的波长为0,该金属的逸出功为_.若用波长为(0)的单色光做该实验,则其遏止电压为_.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.,二、波动性与粒子性的理解 1.波动性与粒子性的比较,2.物质波的理解 (1)我们平时所看到的宏观物体,其运动时,我们看不出它们的波动性来,但也有一个波长与之对应,例如飞行子弹的波长约为1034m.,(2)波粒二象性是微观粒子的特殊规律,一切微观粒子都存在波动性;宏观物体也存在波动性,只是波长太小,难以观测. (3)物质

5、波又称德布罗意波,德布罗意波也是概率波.电子束通过铝箔时的衍射图样中的亮圆是电子落点概率大的地 方,但概率的大小受波动规律的支配.,(4)物质波不是机械波,也不是电磁波.物质波在某一地方的强度跟在该处找到它所代表的概率成正比,物质波仍是一种概率波.,即时应用 2.从光的波粒二象性出发,下列说法正确的是() A.光是高速运动的微观粒子,每个光子都具有波粒二象性 B.光的频率越高,光子的能量越小,C.在光的干涉现象中,暗条纹的地方是光子不会到达的地方 D.在光的干涉现象中,亮条纹的地方是光子到达概率最大的地方,解析：选D.光具有波粒二象性,波动性是对大量光子来说的,单个光子表现出粒子性.光的频率越

6、高,光子的能量越 大,A、B错误.在干涉条纹中亮纹是光子到达概率大的地方,暗纹是光子到达概率小的地方,C错,D正确.,题型1光电效应规律的理解 (2011高考广东卷改编)光电效应实验中,下列表述正确的是() 光照时间越长光电流越大 入射光足够强就可以有光电流 遏止电压与入射光的频率有关,入射光频率大于极限频率才能产生光电子 A. B. C. D.,【思路点拨】解答本题时应注意以下三点： (1)光电效应的产生条件. (2)入射光的频率与遏止电压有关. (3)光电效应的瞬时性(109s).,【解析】在光电效应中,若照射光的频率小于极限频率,无论光照时间多长,光照强度多大,都无光电流,当照射光的频率

7、大于极限频率时,立刻有光电子产生,时间间隔很小.,故、错误,正确.由eU0Ek,EkhW.可知U(hW)/e,即遏止电压与入射光频率有关.正确,故选D. 【答案】D,【答案】C,【规律总结】光电效应方程体现了能量守恒,即入射光子的一部分能量消耗在金属的逸出功上,剩余部分能量转化为电子的动能.对某种金属来说逸出功W为一定值,因而光子的频率决定了能否发生光电效应和电子的最大初动能.,题型3光的波粒二象性的认识 (2012福州调研)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有(),X射线被石墨散射后部分波长增大 锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出,轰击金箔的粒子中有少数运动方向发生较大偏转 氢原子发射的光经三棱镜分光后,呈现线状光谱 A. B. C. D.,【解析】X射线被石墨散射后部分波长增大(康普顿效应),说明光子具有粒子性,故选项对;对于任何一种金属都存在一个“极限频率”,入射光的频率必须大于这