物理3-5波粒二象性ppt课件.ppt

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1、选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构原子核波粒二象性能量量子化光的粒子性---光电效应、康普顿效应（光子有动量）实物粒子的波动性----德布罗意概率波----光是一种概率波不确定性关系-----不能同时准确地知道粒子的位置和动量（运动情况）光电效应三个实验现象存在着饱和电流----入射光越强（单位时间内发射的光子数越多），饱和电流越大存在着遏止电压和截止频率----光电子的能量只与入射光的频率有关，入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应光电效应具有瞬时性1.光电效应(1)定义：物体在光的照射下的现象叫做光电效应．(2)光

2、电子：发生光电效应时发射出来的电子称为．(3)极限频率：对于每一种金属，只有当入射光频率某一频率ν0时，才会产生，我们称ν0为极限频率．不同金属的极限频率一般．(4)遏止电压：在强度和频率一定的光照射金属产生光电流时，使光电流的反向电压称为遏止电压．发射电子光电子大于光电流不同减小到零2．光电效应方程(1)表达式：hν＝式中：指光电子的，W指．(2)物理意义：金属中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，剩下的表现为逸出后电子的.＋W最大初动能逸出功克服金属的逸出功W最大初动能Ek＝(3)爱因斯坦光电效应方程的

3、图象Ekαν0-Wν0逸出功和极限频率的关系极限波长和极限频率的关系由v=λf得（1）存在极限频率电子从金属表面逸出，首先须克服金属原子核的引力做功W，即要使入射光子能量不小于W，对应的频率ν＝，即极限频率（2）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，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，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，W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3．光电效应规律及解释（3）光电效应具有瞬时性光照射金属时，电子

4、吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累过程（4）单位时间打出的光电子与入射光强度成正比光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大受到普朗克的启发，爱因斯坦于1905年提出：在空间传播的光也不是连续的，是以光速C运动的粒子（称为光子）流，是一份一份的，每一份叫做一个光子。一个光子的能量为ε=hν，式中的h=6.63×10-34j·s(普朗克常量)。这个学说后来叫光子假说。光子假说例2.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个

5、角度，如图13－1－1所示，这时(　　)A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电锌板在弧光灯照射下会发生光电效应，锌板因逸出电子而带正电，由于验电器与锌板接触也带正电，其指针也带正电．B例3.如图13－1－2所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为A．1.9eV　　

6、　　　　B．0.6eVC．2.5eVD．3.1eV电流表读数为零说明没有光电子能够到达阳极，根据动能定理，eU遏＝，则光电子的最大初动能为0.6eV.则可得逸出功W＝2.5eV－0.6eV＝1.9eV.A例4．用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光的频率ν变化的Ek－ν图象，已知钨元素的逸出功为3.28eV，锌元素的逸出功为3.34eV，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ek－ν图上，则图1所示图象中正确的是根据光电效应方程Ek＝hν－W可知Ek－ν图象的斜率为普朗克常量h

7、，因此图中两线应平行，C、D错图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子初动能为零)时的入射光频率即截止频率，有hν0=WA例5.如图3是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.由图象可知()A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为2ED.入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为20nAB例6．如图2所示是利用光电管研究光电效应的实验原理示意图，用可见光照射光电管的阴极K，电流表中有电流通过，则(　　)A．若将滑动变阻器的滑动

8、触头移到a端时，电流表中一定无电流B．滑动变阻器的滑动触头由a端向b端滑动的过程中，电流表的示数会先增大然后保持某一值不变C．将滑动变阻器的滑动触头置于b端，改用紫外线照射阴极K，电流表中一定有电流通过D．将滑动变阻器的滑动触头置于b端，改用红外线照射阴极K，电