物理沪科版必修2学案：第6章64微观世界与量子论含解析

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1、6.4微观世界与量子论问题导学-、光电效应的规律吧活动与探究1光电效应的规律有儿条？它与经典的电磁理论有哪些矛盾？=2迁移与应用1验电器光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是（）锌板A.B.C.D.用紫外光照射锌板，用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转锌板带的是负电荷使验电器指针发生偏转的是正电荷爱因斯坦的光子说对光电效应的解释爱因斯坦认为：光的发射、传播、接收是一份一份进行的，每一份叫做一个光子，光子的能量E=hv,h是普朗克常量，卩是光子频率。显然光子的能量取决于频率，那么光电效应现象中就存

2、在极限频率。同理，光电子的最大初动能也是由入射光频率和金属种类决定。至于瞬时性，那是因为一个电子获得的能量来源于一个光子，无需能量累积。二、对线光谱的理解活动与探究7线光谱是怎样产生的？它揭示了原子能量的哪些特点？=3迁移与应用2对原子光谱，下列说法正确的是（）A.原子光谱是不连续的B.由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C.各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D.分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素•:::•名«光谱及光谱分析每种原子都有自己的特征谱线

3、，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫做光谱分析。三、实物粒子与波ES活动与探究3既然每种宏观物体都对应一种波，那我们为什么观测不到它们的波动性?=2迁移与应用3一颗子弹，质量为lg,以1000m/s的速度运动，求其德布罗意波波长。一个静止的电子经100V的电压加速后，求其德布罗意波波长。（已知电子质量、电荷量分别为0.91X10一和kg、1.6X10_,9C）•：::・X禱津«证明物质波存在的方法干涉和衍射是波的特性，如果实物粒子具有波动性，在一定条件下应该能够观察到其干涉或衍射现象。

4、宏观物体（例如上述示例中的子弹）的动量很大，其物质波的波长极短，不易观察到它的干涉和衍射现象，但是微观粒子（例如上述示例宇加速后的电子），其物质波的波长较长（与X射线相当），可以观察到其干涉或衍射现象。电子衍射图样1927年，戴维森和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，观察到了电子的衍射图样，从而证明了电子的波动性。答案・【问题导学】活动与探究1：答案：当可见光和其他电磁辐射照射到金属表面时，能从金属表面打出电子，这种现象就叫做光电效应。从金属表面打出的电子叫做光电子。极限频率：当用频率为巾的某种光来照

5、射某种金属时，金属刚好能有光电子放出，即发生光电效应，这个频率巾就叫做此种金属的极限频率。光电效应的规律：1.每一种金属都有一个极限频率，只有当入射光的频率达到或超过极限频率时，才会发生光电效应。2.当金属发生光电效应时，入射光的强度越大，单位时间内发射出的光电子数目越多。3.当发生光电效应时，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大。4.光电子的发射儿乎是瞬时的，不需要时间的积累，大约为10'9so光电效应表明，光具有粒子性。经典电磁理论与以上规律中的1、3、4有不可克服的矛盾：经典电磁理论认为光是一种电

6、磁波，而波的能量取决于振幅（即光强），也就是说只要入射光的强度足够大，就一定能产生光电效应。而事实是：光的频率达不到某一值，再强的光照射也不能产生光电效应，存在产生光电效应的极限频率。光电子的最大初动能按照经典电磁理论也是由光强和被照射金属决定的，而事实上是由入射光的频率和被照射金属决定的，与光强无关。波将其能量分散给途径的每个质点，那么电子要从金属中打出，应有一个能量累积过程。而事实是：从光照到金属到有光电子发出儿乎是同时的。这些矛盾的岀现，孕育了光子说的诞生。迁移与应用1：AD解析：将擦得很亮的锌板连接

7、验电器，用弧光灯照射锌板（弧光灯发出紫外线），验电器指针张开一个角度，说明锌板带了电，进一步研究表明锌板带正电。这说明在紫外线的照射下，锌板中有一部分自由电子从表面飞出来，锌板中缺少电子，于是带正电，A、D选项正确。红光不能使锌板发生光电效应。活动与探究2：答案：原子光谱是低温的原子蒸汽发出的光所形成的光谱。原子光谱是一些不连续的线状谱，并且不同的原子的谱线是不同的，所以又把原子光谱叫做原子的特征谱线。原子光谱的特点充分说明了原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，

8、辐射（或吸收）一定频率的光子，辐射（或吸收）的光子的能量是不连续的，即能量的塑子化得到了进一步的证实。迁移与应用2：AD解析：原子光谱为线光谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错，C对；据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。活动与探究3：答案：（1）我们平时所看到的宏观物体运动时，我们看不见它们的波动性，但也有一个波长与之对应，例如飞行子弹的波长约为10~34nio（2）波粒二彖性是微观