高考物理复习-光的粒子性(2).doc

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1、物理总复习：光的粒子性编稿：李传安审稿：张金虎【考纲要求】1、理解光子说及其对光电效应的解释2、理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题3、了解光既具有波动性，又具有粒子性4、了解光是一种概率波。【考点梳理】考点一、黑体与黑体辐射要点诠释：1、热辐射　　固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。2、黑体与黑体辐射　　能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体称为绝对黑体，简称黑体。　　不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，如图所示，那么射入小孔的

2、电磁波在空腔内表面发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成为了一个绝对黑体。　　对图中的空腔加热，空腔内的温度升高，小孔就成了不同温度下的导体，从小孔向外的辐射就是黑体辐射。　　研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。实验表明黑体辐射强度按波长的分布只与黑体的温度有关。　　利用分光技术和热电偶等设备就能测出它所辐射的电磁波强度按波长的分布情况。如下图画出了四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系：　　从中可以看出，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。　　　　　3、能量子　　辐射黑体分子、原子的

3、振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。　　　　　　　但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε,1ε,2ε,3ε,...nε.n为正整数，称为量子数。　　对于频率为的谐振子最小能量为，其中是电磁波的频率，h是一个常量，后被称为普朗克常量，其值为h=6.626×10-34J·s。　　宏观世界中我们说的能量值是连续的，而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。　　借助于能量子的假设，普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布

4、的公式，如图所示，与实验符合令人击掌叫绝。　　考点二、光电效应要点诠释：1、光电效应现象　　用紫外线照射与验电器相连的不带电的锌板时，验电器的金属箔张开，验电器上带正电，表明有电子从金属表面飞出。在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象，叫光电效应。光电效应中发射出来的电子叫光电子。实验表明，不仅紫外线能产生光电效应，对于碱金属，例如：锂、钠、钾、铯等，用可见光照射也能产生光电效应。2、光电效应实验在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象，叫光电效应。光电效应中发射出来的电子叫光电子。光电子定向移动形成的电流叫光电流。　　研究光电效应规律的实验装置如图，

5、阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子。电源加在K与A之间的电压大小可以调整，正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成了光电流。利用这个图示的电路就可以研究光电流和照射光的强度、光的频率（颜色）等物理量之间的关系。　　　3、光电效应规律　　（1）存在着饱和光电流Is与入射光强度成正比。　　a.在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增加，光电流趋于一个饱和值　　b.入射光越强，饱和电流越大　　如果用一定频率和强度的单色光照射阴极K，改变加在A和K两极间的电压U，测量光电流I的变化，则可得如图所示的伏

6、安特性曲线。　　　实验表明：光电流I随正向电压U的增大而增大，并逐渐趋于其饱和值Is；而且饱和电流Is的大小与入射光强度成正比。　　（2）存在着遏止电压和截止频率　　a.当所加电压为零时，电流I并不为零只有施加反向电压，电流才有可能为零　　由上图可见，A和K两极间的电压为零时，光电流并不为零，只有当两极间加了反向电压U=-UC＜0时，光电流I才为零，UC称为遏止电压(或截止电压)。　　实验表明：对于一定颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。光的频率改变时，遏止电压也会改变。这表明光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增加而增加。　　b.当入射

7、光的频率减小到某个值时，即使不施加反向电压也没有光电流，表明已经没有光电子了　　结论：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于极限频率时不能发生光电效应。不同金属的极限频率不同。　　（3）光电效应是瞬时发生的。　　实验发现，只要入射光的频率，无论光多么微弱，从光照射阴极到光电子逸出，这段时间不超过10-9s。光电效应的发生时间如此之短，通常称它是瞬时发生的。考点三、爱因斯坦的光电效应方程要点诠释：爱因斯坦的光子与牛顿的粒子有着本质的不同。光子是只有能量而无静止质量的粒子，而牛顿的粒子