高考物理 第3讲 波与粒子考点知识总复习教案59

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1、第3讲　波与粒子光电效应　Ⅰ(考纲要求)1.定义照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，叫做光电效应现象，光电效应中发射出来的电子叫做光电子．2．光电效应的实验规律(1)入射光的频率低于极限频率或截止频率时不发生光电效应．(2)发生光电效应几乎不需要时间．(3)入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．(4)光电子的最大初动能决定于入射光的光子能量和金属的逸出功之差．3．逸出功使电子脱离某种金属所做功的最小值.爱因斯坦光电效应方程　Ⅰ(考纲要求)1.光子说对光电效应规律的理解(1)光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的

2、，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：E＝hν，其中h＝6.63×10－34J·s.(2)爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0(Ek是光电子的最大初动能；W0是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功)．(3)对光电效应规律的解释对应规律对规律的产生的解释存在极限频率ν0电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0，要使入射光子能量不小于W0，对应的频率ν0＝，即极限频率光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍

3、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，W0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光电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光较强时饱和光电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和光电流较大2.波粒二象性(1)光的波粒二象性①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．②光电效应说明光具有粒子性．③光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．(2)物质波a．概率波光的干

4、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大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．b．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λ＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．1．常见概念辨析2．用图象表示光电效应方程(1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如右图所示．(2)由曲线可以得到的物理量①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0.②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E.③普朗克常量：图线的斜率k＝h.3．入射光强度、频率对光电效应的影响1．用同

5、一束单色光，在同一条件下先后照射锌片和银片，都能产生光电效应，在这两个过程中，对于下列四个量，一定相同的是________，可能相同的是________，一定不同的是________．　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．光子的能量B．光电子的逸出功C．光电子动能D．光电子初动能解析　光子的能量由光的频率决定，同一束单色光频率相同，因而光子能量相同．逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功，因此只由材料决定．锌片和银片的光电效应中，光电子的逸出功一定不相同．由Ek＝hν－W0，照射光子能量hν相同，逸出功W0不同，则电子最大

6、初动能也不同．由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同，途中损失的能量也不同，因而脱离金属时的动能可能分布在零到最大初动能之间．所以，两个不同光电效应的光电子中，有时初动能是可能相等的．答案　A　CD　B2．有关光的本性的说法正确的是(　　)．A．关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，它们都圆满地说明了光的本性B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成宏观概念上的粒子C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D．在光的双缝干涉实验中，如

7、果光通过双缝时显出波动性，如果光只通过一个缝时显出粒子性解析　牛顿主张的微粒说中的微粒与实物粒子一样，惠更斯主张的波动说中的波动与宏观机械波等同，这两种观点是相互对立的，都不能说明光的本性，所以A、B错，C正确．在双缝干涉实验中，双缝干涉出现明暗均匀的条纹，单缝出现中央亮而宽，周围暗而窄的条纹，都说明光的波动性．当让光子一个一个地通过单缝时，曝光时间短时表现出粒子性，曝光时间长时显出波动性，因此D错误．答案　C3．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占整个从单缝射入的光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子(　　)．

8、A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．一定落在暗纹处D．落在中央亮纹处的可能性最大解析　大量光子的行为显示出波动性，当大量光子通过单缝时光子落在亮纹处的概率较大，尤其是中央亮纹处，依题将有95%以上的光子落在中央亮纹处，落在其他亮处相对少一些