光电效应、波粒二象性.doc

《光电效应、波粒二象性.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、学案正标题一、考纲要求1.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．2.会利用光电效应方程计算逸出功、截止频率、最大初动能等物理量.3.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.二、知识梳理1.光的波粒二象性⑴光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．⑵光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性．⑶光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性.2.爱因斯坦光电效应方程⑴光子说在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每—份叫做一个光子，光子的能量ε＝hν．⑵逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的最小值．⑶最大初动能：发生光电效应时，金属表面

2、上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．⑷光电效应方程①表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0．②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能．3.光电效应及其规律(1)光电效应现象在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子．(2)光电效应的产生条件入射光的频率大于金属的极限频率．(3)光电效应规律①每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应．②光电子的最大初动能与入射光

3、的强度无关，只随入射光频率的增大而增大．③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.④当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比．三、要点精析1.波粒二象性的“三个易错”(1)光子表现为波动性，并不否认光具有粒子性．(2)宏观物体也具有波动性．(3)微观粒子的波动性与机械波不同，微观粒子的波是概率波．2.对光电效应的“四点提醒”：(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是

4、光子，而是电子．3.定量分析光电效应时应抓住的“3个关系式”(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.(3)逸出功与极限频率、极限波长λ0的关系：W0＝hνc＝h.4.光的波粒二象性物质波的理解光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：（1）个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．（2）频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．（3）光在传播过程

5、中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性．5.应用光电效应方程时的注意事项(1)每种金属都有一个截止频率，光频率大于这个截止频率才能发生光电效应．(2)截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和金属的逸出功，即hν0＝h＝W0.(3)应用光电效应方程Ek＝hν－W0时，注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1eV＝1.6×10－19J)．6.由Ek－ν图象(如图)可以得到的信息(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc.(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值E＝W0；(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.7.爱因

6、斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0hν：光电子的能量W0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服原子核引力所做的功．Ek：光电子的最大初动能．8.光电效应实质及发生条件(1)光电效应的实质是金属中的电子获得能量后逸出金属表面，从而使金属带上正电．(2)能否发生光电效应，不取决于光的强度，而是取决于光的频率．只要照射光的频率大于该金属的极限频率，无论照射光强弱，均能发生光电效应．对应规律对规律的产生的解释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，一部分克服原子核引力做功，剩余部分转化为光电子的初动能

7、，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，逸出功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，因而饱和电流较大 9.对光电效应规律的解释10.光电效应的研究思路四、典型例题1.德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ＝，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440nm，若将电子加速，使它的德

8、布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍．求：(1)电子的动量大小．(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．电子质量m＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克