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《2020_2021学年高中物理第5章波与粒子阶段提升课课件鲁科版选修3_5202103252189.ppt》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、阶段提升课第5章知识体系·思维导图考点整合·素养提升【核心素养——科学探究】考 点 光的波粒二象性1.波动性、粒子性的比较2.关键词转化【典例1】(2020·莆田高二检测)能够证明光具有波粒二象性的现象是()A.光的干涉、衍射现象和光电效应B.光的反射与小孔成像C.光的折射与偏振现象D.光的干涉、衍射与光的色散【解析】选A。小孔成像说明光沿直线传播,选项C、D说明光的波动性,故选项A正确。【素养评价】1.(多选)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
2、频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多B.质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球,其德布罗意波长约为10-23m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹C.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D.大量电子通过狭缝,在屏上出现明暗相间的条纹【解析】选C、D。光子照射到锌板上,发生光电效应,说明光有粒子性,A错误;由于实物的波长很小,波动性不明显,表现为粒子性,所以看到小球的轨迹,B错误;用热中子研究晶体结构,其实是通过
3、中子的衍射来“观察”晶体的,是利用中子的波动性,C正确;大量电子通过狭缝,在屏上出现明暗相间的干涉条纹,说明电子具有波动性,D正确。2.光具有波粒二象性,光子的能量E=hν,其中频率ν表征波的特征。在爱因斯坦提出光子说之后,又提出了光子动量p与光波波长λ的关系λ=。若某激光管以P=60W的功率发射波长λ=663nm的光束,试根据上述理论计算:(1)该管在1s内发射出多少个光子?(2)若该管发射的光束被某黑体表面吸收,那么该黑体表面所受到的光束对它的作用力F为多大?【解析】(1)由能量守恒定律得Pt
4、=,可得n=2×1020个。(2)对光子由动量定理,可得F′t=(p2-p1)n,可得F′=-2×10-7N由牛顿第三定律知黑体表面所受作用力F=-F′=2×10-7N。答案:(1)2×1020个(2)2×10-7N【加固训练】1.(多选)用两束频率相同、光照强度不同的紫外线去照射两种不同金属板,都能产生光电效应,则()A.金属板带正电,是因为有电子从金属板逸出B.用强度大的紫外线照射时,所产生的光电子的初速度一定大C.从极限频率较小的金属中飞出的光电子的初动能一定大D.由光照强度大的紫外线所照射
5、的金属,单位时间内产生的光电子数目一定多【解析】选A、C、D。因为有电子从金属板逸出,故金属板带正电,选项A正确;光电子最大初动能与入射光的强度无关,故B错误。由Ekmax=hν-W逸出功=hν-hν0可知,从极限频率较小的金属中飞出的光电子的初动能一定大,选项C正确;单位时间内产生的光电子数目与入射光的强度有关,故强度较大的紫外线照射的金属单位时间内产生的光电子数目一定多,故D正确。故选A、C、D。2.电子和光一样具有波动性和粒子性,它表现出波动的性质,就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样,这一类
6、物质粒子的波动叫物质波。质量为m的电子以速度v运动时,这种物质波的波长可表示为λ=,电子质量m=9.1×10-31kg,电子电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。(1)计算具有100eV动能的电子的动量p和波长λ。(2)若一个静止的电子经2500V电压加速:①求能量和这个电子动能相同的光子的波长,并求该光子的波长和这个电子的波长之比。②求波长和这个电子波长相同的光子的能量,并求该光子的能量和这个电子的动能之比。(已知电子的静止能量mc2=5.0×105eV,m为
7、电子的静质量,c为光速)【解析】(1)p=≈5.4×10-24kg·m/s。λ=≈1.2×10-10m。(2)①电子的动量p′=mv′==kg·m/s≈2.7×10-23kg·m/s。电子的波长λ′=≈2.5×10-11m,光子能量E=Ek′==2500eV=4.0×10-16J得,光子波长λ=≈5.0×10-10m,则λ∶λ′=20∶1。②光子能量ε=≈8.0×10-15J。电子动能Ek′=4.0×10-16J,所以ε∶Ek′=20∶1。答案:(1)5.4×10-24kg·m/s1.2×10-1
8、0m(2)①5.0×10-10m20∶1②8.0×10-15J20∶1【核心素养——科学思维】考 点 利用图象处理光电效应问题1.光电效应的四类图象分析。2.定量分析光电效应时应抓住的三个关系式:(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=。3.关键词转化:【典例2】如图所示是某次实验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图象,两金属的逸出功分别为W甲、W乙
