2019_2020学年高中物理第17章波粒二象性章末总结课件新人教版选修3_5.ppt

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1、章末总结光电效应和光子说2．光电效应方程光电效应方程的实质是能量的转化和守恒定律在光电效应现象中的反映，根据能量守恒定律，光电子的最大初动能与入射光子的能量和逸出功的关系为Ek＝hν－W0.这个方程叫爱因斯坦光电效应方程．3．光子被吸收的情况光电效应中，光子与金属中的电子作用，光子整个被吸收，且电子一般一次只能吸收一个光子；康普顿效应中，光子与晶体中的自由电子发生碰撞，电子只能吸收光子的部分能量．例1研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0＝2.25eV，现用光子能量为10.75eV的紫外线照射光电管，调节变阻器滑片位

2、置，使光电流刚好为零．求：(1)电压表的示数是多少？(2)若照射光的强度不变，紫外线的频率增大一倍，阴极K每秒内逸出的光电子数如何变化？到达阳极的光电子动能为多大？(3)若将电源的正负极对调，到达阳极的光电子动能为多大？(3)若将电源的正负极对调，光电管上加有正向电压，光电子从阴极向阳极做加速运动，由动能定理eU＝EkA″－Ek，得EkA″＝17.00eV.答案：(1)8.50V(2)减半10.75eV(3)17.00eV反思领悟：在研究光电效应电路图中，能否发生光电效应要看阴极K的极限频率与入射光频率的相对大小；AK之间的电场一定要看清是正向还是反向电

3、场，即电场是让电子加速还是减速的．光的波粒二象性例2下列关于光的波粒二象性的说法中正确的是()A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．由光电效应现象可知光子与电子是同样一种粒子；从双缝干涉实验结果看出，光波与机械波是同样一种波C．在一束光中，光子间的相互作用使光表现出波的性质D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性．解析：光有时表现波动性，有时表现为粒子性，A错；光与物质微粒作用时表现出粒子性，光传播时表现波动性，B错；光波是概率波，与宏观的机械波不同，波动性是光子固有性质，不是光子间相

4、互作用的结果，C错；光具有波粒二象性，光子说在承认光是波的同时，认为光还具有粒子性，D对．答案：D反思领悟：不能将微观粒子的波动性和粒子性看成两个相互排斥的性质，也不能将它们等同于宏观概念中的波和粒子，波粒二象性是微观粒子的固有性质，不是粒子间相互作用的结果．例1现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是()A．一定频率的光照到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波长约为10－28m，不过我们能清晰地

5、观测到小球运动的轨迹D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同对波粒二象性认识不到位错因分析：(1)光电流(饱和值)正比于入射光的强度只是在发生光电效应的前提下成立！意识不到本结论成立的条件必定犯错误．(2)对干涉和衍射现象成因不理解，是导致错误判断的直接原因，如，人们利用热中子通过晶体时发生衍射来研究晶体结构，是利用了热中子的波动性，容易漏选．正确解答：只有当光的频率高于极限频率，能够发生光电效应时，光强越大，单位时间内锌板上发射的光电子才越多，A错；肥皂泡的彩色是光的干涉造成的，B正确；由物质波知识可得，C错

6、D对．答案：BD纠错心得：对于物理公式或物理规律一定要形成这样的习惯：先看公式或结论成立的条件是否满足，只有满足了成立条件才能用公式规律去解决问题．缺乏动态分析，对光电效应现象理解不到位错因分析：缺乏对光电效应现象发生过程的精细分析，不理解“最终带电荷量”的意义，而导致无从下手．事实上，钾极板发射光电子到达铂极板，使两极板之间建立起由钾极板指向铂极板的电场，随着极板电量增加，场强增大，光电子被减速，当电荷积累到一定程度，钾极板发出光电子恰不能到达铂极板，电容器带电量Q不再变化．答案：D纠错心得：解决物理问题，一定要分析清楚物理过程，对于动态物理过程只要分

7、析清楚物理过程也就不难解决．