欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:56415294
大小:135.00 KB
页数:5页
时间:2020-06-23
《高中物理 第十七章 波粒二象性章末整合学案(新人教版)选修3-5.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十七章波粒二象性波粒二象性一、量子论与光子说1.量子论:德国物理学家普朗克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量E=hν.2.光子说:爱因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比,即E=hν,其中h为普朗克常量,h=6.63×10-34J·s.例1 下列对光子的认识,正确的是( )A.“光子说”中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”B.“光子说”中的光子就是光电效应的光电子C.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子D.光子的能量跟光的频率成正比答案 CD解
2、析 根据光子说,在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子.而牛顿的“微粒说”中的微粒指宏观世界的微小颗粒.光电效应中,金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力束缚,逸出金属表面,成为光电子,故A、B选项错误,C选项正确;由ε=hν知,光子能量ε与其频率ν成正比,故D选项正确.例2 已知:功率为100W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量,光速c=3.0×108m/s,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,假定所发出的可见光的波长都是560nm,计算灯泡每秒内发出的光子数.答案 1.4×1019个解析 一波长为λ的光子能量为E=,设灯泡每秒
3、内发出的光子数为n,灯泡电功率为P,则n=,式中k=5%是灯泡的发光效率.联立两式得n=,代入题给数据得n=1.4×1019(个).二、光电效应的规律和光电效应方程1.光电效应规律(1)任何一种金属都对应一个极限(截止)频率,入射光频率必须大于极限频率才会产生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大.(3)当入射光频率大于极限频率时,保持频率不变,光电流的强度与入射光的强度成正比.(4)入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s.2.爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0.W0表示金属的逸出功,νc表示金属的极限频率,则W0
4、=hνc.例3 1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中成功地解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是( )A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应答案 AD解析 根据光电效应现象的实验规律,只有入射光频率大于极限频率时才能发生光电效应,故A、D正确;根据光电效应方程,最大初动能与入射光频率为线性关系,但非正比关系,B错;根据光电效应现象的实验规律,光电子的最
5、大初动能与入射光强度无关,C错.例4 用波长为2.0×10-7m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s,结果取两位有效数字)( ) A.5.5×1014HzB.7.9×1014HzC.9.8×1014HzD.1.2×1015Hz答案 B解析 由爱因斯坦光电效应方程得h=Ek+W0,而金属的逸出功W0=hνc,由以上两式得,钨的极限频率为:νc=-=7.9×1014Hz,B项正确.三、用图象表示光电效应的规律1.Ekν图象
6、图1根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,光电子的最大初动能Ek是入射光频率ν的一次函数,图象如图1所示.其横轴截距为金属的极限频率νc,纵轴截距是金属的逸出功的负值;斜率为普朗克常量h.2.IU图象图2光电流强度I随光电管两极间电压U的变化图象如图2所示,图中Im为饱和光电流,Uc为遏止电压.利用mev=eUc可得光电子的最大初动能.例5 (1)研究光电效应的电路如图3所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是( )图3(2)钠金属中的电子吸收
7、光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是________________________________________________________________________.答案 (1)C (2)减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)解析 (1)同一金属的逸出功一定,对于同一频率的光,由eUc=m
此文档下载收益归作者所有