高三物理一轮复习 第13章 第3课时 光电效应波粒二象性导学案

1、第三类光电效应的波粒二象性教学大纲的解释 1。了解什么是光电效应，理解光电效应的实验规律。2.利用光电效应方程计算功函数、截止频率和最大初始动能等物理量。3.了解光的波粒二象性和物质波的概念。知识要点试验场1光电效应的实验规律1.光效应金属中的电子在光的照射下从金属表面逃逸的现象称为光电效应，发射的电子称为2.实验规则(1)每种金属都有一个(2)光子的最大初始动能与入射光无关，而是随着入射光的增加而增加。(3)当光照射金属表面时，光电子的发射几乎相同。(4)光电流的强度与入射光成正比。3.停止电压和截止频率(1)停止电压：将光电流降至零的反向电压Uc。(2)截止频率：能使某种金属产生光电效应的

2、频率称为该金属的截止频率(也称极限频率)。不同的金属对应不同的极限频率。(3)功函数：电子从金属中逸出所需的功称为金属的功函数。光电效应方程和测试点2的EK-图像1.光子理论爱因斯坦提出，光在空间中的传播不是连续的，而是一片，每一片叫做一个光子，而光子的能量与光的频率成正比，即=h ，其中h=6.6310-34 js。2.光电效应方程(1)表达式：h=ek w0或ek=h-w0。(2)物理意义：电子在金属中吸收光子所获得的能量为h，部分能量用于克服金属的功函数W0，其余部分表示为最大初始动能Ek=MV2。3.可从EK-图像获得的信息(如图所示)(1)极限频率：图线与轴交点的横坐标c。(2)功函

3、数：图线与Ek轴交点处的纵坐标绝对值为e=w0。(3)普朗克常数：图线k=h的斜率.测试中心三盏灯的波粒二象性和物质波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射和偏振证明光具有挥发性。(2)光电效应表明光是有性的。(3)光具有挥发性和粒子性，称为光性。2.物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子遵循涨落规律的表现。亮条纹是光子达到概率的地方，而暗条纹是光子达到概率的地方。因此，光波也被称为概率波。(2)物质波任何运动的物体，从微观粒子到宏观物体，都有相应的波。它的波长=，P是运动物体的动量，H是普朗克常数。典型示例例1。当金属受到一束紫外线照射时，它不会产生光电效应。可能引起金属光电效应的措施是(

4、)A.使用频率较低的紫外线辐射B.用x光照射代替C.使用更强的原始紫外线辐射d .延长原始紫外线的照射时间例2。爱因斯坦提出了光量子的概念，并成功地解释了光电效应定律，获得了1921年诺贝尔物理学奖。某金属逃逸光电子的最大初始动能Ekm与入射光频率的关系如图所示，其中0为极限频率。从图中可以确认()A.功函数与有关B.ekm与入射光的强度成正比C.当 0时，光电子将逃逸D.图中直线的斜率与普朗克常数有关例3。关于物质的波粒二象性，下面的说法是不正确的()A.不仅光子具有波粒二象性，而且所有运动的粒子都具有波粒二象性B.运动的微观粒子，像光子一样，当它们穿过一个小孔时，没有特定的运动轨道C.波动

5、和粒子在宏观现象中是矛盾对立的，但在微观高速运动中却是统一的D.物理物体有特定的轨道，所以物理物体不具有波粒二象性例4。(12C，江苏，2014)众所周知，削减拓展训练1.光电效应定律当光照射金属时，光电子从金属表面逃逸。如果光的频率不变，光的强度减弱，那么()A.逃逸光电子的数量减少，光电子的最大初始动能保持不变B.逃逸光电子的数量减少，光电子的最大初始动能降低C.光电子的最大初始动能随着逃逸光电子的数量不变而减小D.当光的强度减弱到一定值时，没有光电子逃逸2.光电效应原理的应用当用一束紫外线照射锌板时，产生光电效应，然后()A.锌板带负电B.正离子从锌板中逸出C.有电子从锌板中逸出D.锌板

6、会吸附空气中的正离子3.光电效应条件在光电效应实验中，当用单色光照射某一金属表面，光电子逃逸时，光电子的最大初始动能取决于入射光()A.b .频率和强度C.辐照时间d .光子数4.【光电效应电路分析】图为真空光电池的应用电路。其阴极金属材料的极限频率为4.51014赫兹，因此以下判断是正确的()A.当光电效应发生时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B.当光电效应发生时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C.当用=0.5 m的光照射光电池时，电路中产生光电流D.光照时间越长，电路中的电流越大5.光电效应方程的应用在光电效应实验中，金属的截止频率对应于0，金属的功函数为_ _ _ _ _

7、。如果实验使用波长为(0)的单色光，其抑制电压为_ _ _ _ _。众所周知，电子的电荷、真空中的光速和普朗克常数分别是E、C和H。6.【对光的波粒二象性的理解】双缝干涉实验是用很弱的光进行的，入射光被减弱到可以认为两个光子不能同时存在于光源和摄影胶片之间的程度。如图所示，这是一张通过在摄影胶片上照射不同数量的光子而获得的照片。这些照片说明了()A.光只有粒子性质，没有波动B.光只有挥发性，没有粒子C.少数光子的运动显示波动性，而大量光子的运动显示粒度D.少数光子的运动表现出粒子性质，而大量光子的运动则表现出波动性7.对光的波粒二象性的理解在单缝衍射实验中，中心明亮图案的光强占单缝入射的总光强

8、的95%以上。假设现在只有一个光子穿过单缝，那么这个光子()A.它必须落在中心亮线上B.它必须落在亮线上C.它可能会落在黑线上D.它最有可能落在中央亮线8.对德布罗意波的理解德布罗意认为，任何运动物体都有一个与之对应的波，波长为=，其中P是运动物体的动量，H是普朗克常数。众所周知，某种紫色光的波长是440纳米，如果电子被加速，它的德布罗意波长将是这种紫色光的10-4倍。寻找：(1)电子的动量。(2)推导了加速电压与德布罗意波长的关系，计算了加速电压的大小。电子质量m=9.110-31 kg，电子电荷e=1.610-19 c，普朗克常数h=6.610-34 js，加速电压的计算结果取一个有效数字。9.(北京李宗2013年20日)过去，我们知道的光电效应是单光子光电效应，即电子只