2013高中物理专题复习课件《光学》 第4讲 光的粒子性.ppt

1、第十四章： 光 学,第4讲 光的粒子性,重点难点诠释04,典型例题剖析07,适时仿真训练11,目 录,重点难点诠释,跟踪练习1 现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定( ) A.a光束照射时，不能发生光电效应 B.c光束照射时，不能发生光电效应 C.a光束照射时，单位时间内释放出的光电子数目最多 D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小,解析 这是考查光电效应的题目，由a、b、c三束单色光的波长关系abc及波长、频率的关系知：三束单色光的频率关系为；abc，故当b光恰能使某金属发生光电效应时，

2、a 光必然不能使该金属发生光电效应，c 光必须,重点难点诠释,答案 A,能使该金属发生光电效应，A地，B错；又因为发生光电效应时释放的光电子数目与光照强度有关，光照越强，单位时间内放出的光电子数目越多，由于光照强度未知，所以单位时间内光电子数目无法判断，C错；而光电子的最大初动能与入射光频率有关，频率越高，最大初动能越大，所以c光照射时释放出的光电子的最大初动能最大，D错，故正确答案为A.,跟踪练习2 人眼对绿光最为敏感.正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常量为6.631034 Js，光速为3.0 108 m/s，则人眼能察觉到

3、绿光时所接收到的最小功率是( ) A.2.31018 W B.3.81019 W C.7.01048 W D.1.21048 W,重点难点诠释,解析 此题考查学生对爱因斯坦的光子说，光的频率与波长、光速的关系，人眼接收功率的理解. 由爱因斯坦的光子说可知，每一个光子的能量E=h，光 的频率、波长、光速的关系为 ，由题可知人眼能察觉到绿 光时，在1秒内所接收到的最小能量为6E，P=nh=nh =2.3 1018 W.选项A对.,答案 A,典型例题剖析,例2 一细束平行光沿半径方向射入半圆形玻璃砖后分离为三束光(如图)，分别照射相同的金属，下列判断正确的是( ),A.若b能使金属发射出光电子，则c

4、也一定能使金属发射出光电子 B.若b能使金属发射出光电子，则a一定能使金属发射出光电子 C.若a、b、c均能使金属发射出光电子，则出射光电子的最大初动能a最小 D.若a、b、c均能使金属发射出光电子，则单位时间出射的光电子数一定a最多,典型例题剖析,答案 B,解析 由图可知，当a光已发生全反射时，b、c还有折射现象，故玻璃对a、b、c三种色光的折射率关系为：nanbnc，则这三种色光的频率关系为abc.由光电效应规律可知，选项A错B对；由爱因斯坦光电效应方程可知，选项C不对；单位时间内从金属表面上射出的光电子数目由光的强度决定，故选项D不对.本题正确答案为B.,典型例题剖析,例4 太阳光垂直射

5、到地面上时，地面上1 m2接受的太阳光的功率为1.4 kW，其中可见光部分约占45%. (1)假如认为可见光的波长约为0.55 m，日地间距离R=1.51011 m.普朗克恒量h=6.61034 Js，估算太阳每秒辐射出的可见光光子数为多少？ (2)若已知地球的半径为6.4106 m，估算地球接受的太阳光的总功率.,解析 (1)设地面上垂直阳光的1 m2面积上每秒钟接收 的可见光光子数为n，则有 解得 =1.751021 m2,答案 (1)4.91044 (2)1.81014 kW,典型例题剖析,设想一个以太阳为球心，以日、地距离为半径的大球面积包围着太阳.大球面接受的光子数即等于太阳辐射的全部光子数，则所求可见光光子数 N=n4R2 =1.75102143.14(1.51011)2 =4.91044 (2)地球背着阳光的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直.接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面