备战2019年高考物理考点一遍过考点56波粒二象性光电效应（含解析）

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1、波粒二象性光电效应一、黑体辐射和量子1．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。2．实验规律：随着温度升高，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。3．普朗克提出黑体辐射强度按波长分布的公式，理论与实验结果相符，但要求满足能量子假设。4．能量子ε=hν，其中ν为电磁波频率，普朗克常量h=6.63×10–34J·s。二、光电效应1．实验规律：（1）每种金属都有一个发生光电效应的最小频率，称为截止频率或极限频率（νc）。（2）入射光的频率不变时，入射光越强，饱和光电流越大。光电流的强度（单位时间内发射的光电子数）与

2、入射光的强度成正比。（3）入射光的频率不变时，存在一个使光电流减小到0的反向电压，即遏止电压（Uc）。表明光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。（4）光照射到金属表面时，光电子的逸出几乎是瞬时的，精确测量为10–9s。2．爱因斯坦光电效应方程：Ek=hν–W03．光电流与电压的关系图象（I–U图象）（1）电压范围足够大时，电流的最大值为饱和光电流Im，图线与横轴交点的横坐标的绝对值为遏止电压Uc，光电子的最大初动能Ek=eUc。（2）频率相同的入射光，遏止电压相同，饱和光电流与光照强度成正比。（3）不同频率的入射光，遏止电压不同，入

3、射光频率越大，遏止电压越大。4．最大初动能与入射光频率的关系图象（Ek–ν图象）（1）函数方程为Ek=hν–W0=hν–hνc。（2）图线斜率等于普朗克常量h，横轴截距等于截止频率vc，纵轴截距绝对值E等于逸出功W0=hνc。5．遏止电压与入射光频率的关系图象（Uc–ν图象）（1）函数方程为Uc=ν–=ν–。（2）图线斜率与电子电荷量的乘积等于普朗克常量h，横轴截距等于截止频率νc，纵轴截距的绝对值与电子电荷量的乘积等于逸出功。三、波粒二象性1．光的波粒二象性（1）光的波动性：光的干涉、衍射、偏振现象。（2）光的粒子性：光电效应、康普顿效应。（3）光既

4、具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。2．康普顿效应（1）光电效应表明光子具有能量；康普顿效应表明光子既具有能量，又具有动量。（2）光子的动量p=。3．粒子的波粒二象性（1）德布罗意波（物质波）：频率ν=，波长λ=，其中ε为粒子能量，p为粒子动量，h为普朗克常量。（2）验证和应用：电子的衍射实验，电子显微镜。（3）光波和物质波都是概率波。（2018·辽宁省抚顺市六校高二下学期期末考试）如图为黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则A．各种波长的辐射强度都有减少B．只有波长短的辐射强度增加C．辐射电磁波的波长先增大后减小

5、D．辐射强度的极大值向波长较短的方向移动【参考答案】D【详细解析】由图象可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故AB错误，D正确。随着温度的升高，黑体的辐射增强，波长变短，频率增大，故C错误。故选D。1．（2018·湖北省沙市中学高二下学期期中考试）普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元。人们在解释下列哪组实验现象时，利用了“量子化”的观点的是A．光电效应现象B．α粒子散射实验C．氢原子光谱实验D．黑体辐射现象【答案】AC【解析】普朗克最先提出能量的量子化，成功解释黑体辐射

6、现象。爱因斯坦用量子理论解释光电效应。玻尔将量子理论引入原子理论，解释了氢原子光谱。故选AC。2．关于黑体辐射的强度与波长的关系，如图所示正确的是【答案】B【解析】黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选B。（2018·天津市武清区杨村第三中学高三上学期第一次月考）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．遏止电压的大小与入射光的频率有关，还与入射光的光强有关C．入射光的频率

7、变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生【参考答案】AC【详细解析】保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，则饱和光电流变大，故A正确；根据光电效应方程Ekm=hγ–W0以及动能定理：Ekm=eU，可知遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，故B错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故D错误；故选AC

8、。1．用如图所示的装置演示光电效应，当用某种频率的光照射光电管时，闭合开关S，此时电流表A的读