高中物理 第二章 波粒二象性 2.2 光子教案 粤教版选修3-5.doc

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1、2.2光子课堂互动三点剖析一、能量量子说和光子说1.能量量子说1900年，法国的物理学家普朗克提出.其内容是物体的热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的，谐振子的能量是不连续的，是hν的整数倍，hν为一个能量子，其中ν是谐振子的振动频率，h是一个常量，称为普朗克常量，h=6.63×10-34J·s.2.光子说爱因斯坦提出.其内容是：在空间传播的光是不连续的，是一份一份地向外传播，每一份叫做一个光子.一个光子的能量为E=hν，其中h是普朗克常量，ν是光的频率.二、用光子假说解释光电效应1.金属中的自由电子吸收了光子的能量后，其动能大到足以克服金属离子的引力而逃逸出

2、金属表面，成为光电子，对一定的金属来说，逸出功是一定的，照射光的频率越大，光子能量越大，从金属中逸出的电子的初动能就越大，如果入射光的频率较低，它的能量小于金属的逸出功，就不能产生光电效应，这就是存在极限频率的原因。2.光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值，（对应从阴极发出的电子，全部被拉向阳极的状态）因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比.3.光电效应方程表达式为Ek=hν-W0.其中，Ek=meν2为光电子的初动能，W0为逸出功.光电效应方程表明，光电子初动能与入射

3、光的频率ν成线性关系，与光强无关.只有当hν>W0时，才有光电子逸出,ν0=就是光电效应的截止频率.各个击破【例1】光子说是___________为解释光电效应而提出的，按照光子说，光子的能量是由光的___________决定的，光的强度是在垂直于光的传播方向上单位时间内通过单位面积的___________.解析：光子说是爱因斯坦提出来的，光子说认为光子的能量是由光的频率决定的，即E=hν.光强度是指垂直于光的传播方向上单位时间内通过单位面积的能量.答案：爱因斯坦频率能量类题演练1波长为0.50μm的光的能量是多少？解析：由E=hν知，光子的能量为E=hν=hcλ=6.63×

4、10-34×J=6.8×10-20J.答案：6.8×10-20J【例2】下表给出了一些金属材料的逸出功.材料铯钙镁铍钛逸出功（10-19J）3.04.35.96.26.6现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种（普朗克常量h=6.6×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s）()A.2种B.3种C.4种D.5种解析：本题考查发生光电效应的条件，光子的能量及光波长、波速与频率的关系.当单色光的频率大于金属的极限频率时便能产生光电效应，即照射光子的能量大于金属的逸出功.由E=hν及c=λν得E=hcλ，E=6.6×10-34×J=4.97×1

5、0-19J照射光光子的能量大于铯、钙的逸出功，能产生光电效应的材料有2种，故A项正确.答案：A类题演练2已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV,入射光的波长应为_____________m.解析：本题考查光电效应方程、光子的能量E=hν的关系.由爱因斯坦光电效应方程=hν-W得hν=+W=1.9eV+1.0eV=2.9eV又E=hν,c=λν，∴λ=m=4.3×10-7m.答案：4.3×10-7