《高考浙江选考物理一轮课件：第29讲 波粒二象性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考浙江选考物理一轮课件：第29讲 波粒二象性（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引 第29讲 波粒二象性 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引总纲目录 一 光电效应 二 爱因斯坦光电效应方程 三 光的波粒二象性与物质波 教 材 研 读 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引总纲目录 突破一 光电效应的理解 突破二 光电效应的图像分析 突破三 对波粒二象性的理解 重 难 突 破 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 一 光电效应 1 定义 照射到金属表面的光 能使金属中的 电子 从表面逸出的现象 2 光电子 光电效应 中发射出来的电子 教材研读 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 3 研究光电效应的电路图 其中A是
2、 阳极 K是 阴极 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 4 光电效应规律 1 每种金属都有一个极限频率 入射光的频率必须 大于 这个极 限频率才能产生光电效应 低于这个频率的光不能产生光电效应 2 光电子的最大初动能与入射光的 强度 无关 只随入射光频率 的增大而 增大 3 光电效应的发生几乎是 瞬时 的 一般不超过10 9 s 4 当入射光的频率大于极限频率时 饱和光电流的大小与入射光的强 度成 正比 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 二 爱因斯坦光电效应方程 1 光子 在空间传播的光是不连续的 而是由一个个不可分割的能量子组成的 这些能量子 称为光子 光子的能量
3、h 其中h 6 63 10 34 J s 称 为普朗克常量 2 逸出功W0 使电子脱离某种金属所做功的 最小值 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 3 最大初动能 发生光电效应时 金属表面上的 电子 吸收光子后克服原子核的引 力逸出时所具有的动能的最大值 4 遏止电压与截止频率 1 遏止电压 使光电流减小到零的反向电压Uc 2 截止频率 能使某种金属发生光电效应的 最小 频率叫做该种金属 的截止频率 又叫极限频率 不同的金属对应着不同的极限频率 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 5 爱因斯坦光电效应方程 1 表达式 Ek h W0 2 物理意义 金属表面的电子吸收一个
4、光子获得的能量是h 这些能量 的一部分用来克服金属的 逸出功W0 剩下的表现为逸出后光电 子的最大初动能Ek mev2 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 三 光的波粒二象性与物质波 1 光的波粒二象性 1 光的干涉 衍射 偏振现象证明光具有 波动 性 2 光电效应说明光具有 粒子 性 3 光既具有波动性 又具有粒子性 称为光的 波粒二象 性 2 物质波 1 概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现 亮条纹是光子到 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 达概率 大 的地方 暗条纹是光子到达概率 小 的地方 因此 光波又叫概率波 2 物质波 任何一个运动着的物
5、体 小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对 应 其波长 p为运动物体的动量 h为普朗克常量 3 不确定性关系 微观粒子的 动量 和位置是不能同时确定的 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 1 判断下列说法的正误 1 光电子就是光子 2 只要光强度足够强 任何金属都能发生光电效应 3 极限频率越大的金属材料逸出功越大 4 爱因斯坦认为光是一份一份的 每一份叫光量子 5 宏观物体不具有波动性 6 光子和光电子都是实物粒子 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 7 要使某金属发生光电效应 入射光子的能量必须大于金属的逸出 功 8 光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比 9
6、光的频率越高 光的粒子性越明显 但仍具有波动性 10 德国物理学家普朗克提出了量子假说 成功地解释了光电效应规 律 11 美国物理学家康普顿发现了康普顿效应 证实了光的粒子性 12 法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现 为波动性 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 2 多选 关于光的波粒二象性的理解正确的是 AD A 大量光子的效果往往表现出波动性 个别光子的行为往往表现出粒子性 B 光在传播时是波 而与物质相互作用时就转变成粒子 C 高频光是粒子 低频光是波 D 波粒二象性是光的根本属性 有时它的波动性显著 有时它的粒子性显著 总纲目录 教材研读 重难突破 栏
7、目索引教材研读 3 多选 如图所示 用导线把验电器与锌板相连接 当用紫外线照射锌板 时 发生的现象是 BC A 有光子从锌板逸出 B 有电子从锌板逸出 C 验电器指针张开一个角度 D 锌板带负电 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引教材研读 4 多选 在光电效应实验中 用频率为 的光照射光电管阴极 发生了光 电效应 下列说法正确的是 AD A 增大入射光的强度 光电流增大 B 减小入射光的强度 光电效应现象消失 C 改用频率小于 的光照射 一定不发生光电效应 D 改用频率大于 的光照射 光电子的最大初动能变大 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 突破一 光电效应的理解 1 发生光
8、电效应的条件 要使金属发射光电子 入射光频率必须大于金属的极限频率 若入射光 的频率小于金属的极限频率 无论入射光强度多大 照射时间多长 都不 会发射光电子 重难突破 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 2 正确理解光电效应方程 1 对光电效应的四点提醒 能否发生光电效应 不取决于光的强度而取决于光的频率 光电效应中的 光 不是特指可见光 也包括不可见光 逸出功的大小由金属本身决定 与入射光无关 光电子不是光子 而是电子 2 两条对应关系 光强大 光子数目多 发射光电子多 光电流大 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 光子频率高 光子能量大 光电子的最大初动能大 3 定
9、量分析时应抓住三个关系式 爱因斯坦光电效应方程 Ek h W0 最大初动能与遏止电压的关系 Ek eUc 逸出功与极限频率的关系 W0 h c 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 典例1 2016浙江4月选考 16 2分 多选 在光电效应实验中 采用极限 频率为 0 5 5 1014 Hz的钠做阴极 已知普朗克常量h 6 6 10 34 J s 电子 质量m 9 1 10 31 kg 用频率 7 5 1014 Hz的紫光照射钠阴极产生光电 子的 AD A 动能的数量级为10 19 JB 速率的数量级为108 m s C 动量的数量级为10 27 kg m sD 德布罗意波长的数量级
10、为10 9 m 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 解析 根据Ek h W W h 0 得 Ek 1 32 10 19 J A正确 由Ek mv2 得v 5 105 m s B错误 动量p 4 9 10 25 kg m s C错误 由p h 得 m 1 3 10 9 m 故D正确 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 规律总结 应用光电效应方程时的注意事项 1 每种金属都有一个截止频率 入射光频率大于这个截止频率时才能 发生光电效应 2 截止频率是发生光电效应的最小频率 对应着光的极限波长和金属 的逸出功 即h c W0 3 应用光电效应方程Ek h W0时 注意能量单位
11、电子伏和焦耳的换算 1eV 1 6 10 19J 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 1 1 分别用波长为 和 的单色光照射同一金属板 逸出的光电子的最 大初动能之比为1 2 以h表示普朗克常量 c表示真空中的光速 则此金 属板的逸出功为 A A B C D 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 解析 设此金属的逸出功为W0 根据光电效应方程得 当用波长为 的光照射时 Ek1 h W0 当用波长为 的光照射时 Ek2 h W0 又Ek1 Ek2 1 2 解得W 故选A 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 1 2 2016课标 35 1 5分 多选 现用某一光电
12、管进行光电效应实验 当 用某一频率的光入射时 有光电流产生 下列说法正确的是 ACE A 保持入射光的频率不变 入射光的光强变大 饱和光电流变大 B 入射光的频率变高 饱和光电流变大 C 入射光的频率变高 光电子的最大初动能变大 D 保持入射光的光强不变 不断减小入射光的频率 始终有光电流产生 E 遏止电压的大小与入射光的频率有关 与入射光的光强无关 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 解析 保持入射光的频率不变 入射光的光强变大 单位时间内逸出的 光电子个数增加 则饱和光电流变大 故A正确 饱和光电流的大小与入 射光的频率无直接关系 故B错 由Ek h W0 可知C正确 当入射光
13、的 频率小于金属的极限频率时 光电效应不能发生 故D错 由eUc mv2 h W0得eUc h W0 可见 遏止电压Uc随 的增大而增大 与入射光的光强 无关 故E正确 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 突破二 光电效应的图像分析 图像名称图线形状由图线得到的物理量 最大初动能Ek与入 射光频率 的关系图 线 极限频率 图线与 轴交点的横坐标 c 逸出功 图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0 E E 普朗克常量 图线的斜率k h 颜色相同 强度不 同的光 光电流与电 压的关系 遏止电压Uc 图线与横轴的交点 饱和光电流Im 电流的最大值 最大初动能 Ek eUc 颜色不同时 光电
14、流 与电压的关系 遏止电压Uc1 Uc2 饱和光电流Im 最大初动能Ek1 eUc1 Ek2 eUc2 遏止电压Uc与入射 光频率 的关系图线 截止频率 c 图线与横轴的交点 遏止电压Uc 随入射光频率的增大而增大 普朗克常量h 等于图线的斜率与电子电荷量的乘积 即h ke 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 典例2 多选 在光电效应实验中 某同学用同一种材料在不同实验条 件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 甲光 乙光 丙光 如 图所示 则可判断出 BCE A 甲光的频率大于乙光的频率 B 乙光的波长大于丙光的波长 C 甲光 乙光波长相等 D 甲光对应的光电子最大初动能大于丙
15、光对应的光电子最大初动能 E 甲光对应的光电子最大初动能等于乙光对应的光电子最大初动能 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 解析 由eUc m h W0知 入射光的频率越高 对应的遏止电压Uc越 大 甲光 乙光对应的遏止电压相等 所以甲光 乙光的频率相等 则 用甲光与乙光照射而逸出的光电子的最大初动能相等 A错误 E正确 丙 光对应的遏止电压大于乙光对应的遏止电压 所以丙光的频率大于乙光 的频率 则乙光的波长大于丙光的波长 B正确 甲光 乙光的频率相等 则甲光 乙光波长相等 C正确 丙光对应的遏止电压大于甲光对应的遏 止电压 所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大
16、初动能 D错误 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 2 1 多选 用某单色光照射金属钛表面 发生光电效应 从钛表面放出 光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图 则下列说法正确 的是 ABD A 钛的逸出功为6 67 10 19 J B 钛的极限频率为1 0 1015 Hz C 光电子的最大初动能为1 0 10 18 J D 由图线可求得普朗克常量为6 67 10 34 J s 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 解析 根据光电效应方程Ek h W0知 图线的斜率表示普朗克常量 则h J s 6 67 10 34 J s D正确 当最大初动能为零时 入射光的频率 等于金属的极限频率 则 0 1 0 1015 Hz 可知逸出功W0 h 0 6 67 10 34 1 1015 J 6 67 10 19 J A B正确 入射光的频率越大 光电子的最大初动能 越大 根据题图无法得出光电子的最大初动能 C错误 总纲目录 教材研读 重难突破 栏目索引重难突破 2 2 多选 图甲是光电效应的实验装置图 图乙是光电流与加在阴极K 和阳极A上的电压的关系图像 下列说法正确的是
