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1、波粒二象性 第十七章 章末小结 第十七章 规 律 方 法2 触 及 高 考3 考 题 探 析4 临 场 练 兵 5 知 识 结 构1 知 识 结 构 规 律 方 法 1 图甲中电极A为光电管的 填 阴极 或 阳极 2 实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率 之间的关系如图乙所示 则铷的截止频率 c Hz 逸出功W0 J 3 如果实验中入射光的频率 7 00 1014Hz 则产生的光电子的最大初动能Ek J 答案 1 阳极 2 5 15 1014 3 41 10 19 3 1 23 10 19 二 光的波粒二象性 1 大量光子产生的效果显示出波动性 比如干涉 衍射现象中 如果用强光照射 在光屏上
2、立刻出现了干涉 衍射条纹 波动性体现了出来 个别光子产生的效果显示出粒子性 如果用微弱的光照射 在屏上就只能观察到一些分布 毫无规律的光点 粒子性充分体现 但是如果微弱的光在照射时间加长的情况下 在感光底片上的光点分布又会出现一定的 规律性 倾向于干涉 衍射的分布规律 这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据 2 光子和电子 质子等实物粒子一样 具有能量和动量 和其他物质相互作用时 粒子性起主导作用 3 光子的能量与其对应的频率成正比 而频率是波动性特征的物理量 因此E h 揭示了光的粒子性和 波动性之间的密切联系 4 对不同频率的光 频率低 波长长的光 波动性特征显著 而频率高 波长
3、短的光 粒子性特征显著 5 光在传播时体现出波动性 在与其他物质相互作用时体现出粒子性 处理光的波粒二象性问题的关键是正 确理解其二象性 搞清光波是一种概率波 解析 图图a中表示曝光时间时间很短的情况 在胶片上出现现 的是随机分布的光点 延长长胶片曝光的时间时间 就会出现现如图图b 所示的图样图样 从图图中可以看出 光子在某些条形区域出现现的概 率增大 这这些区域是光波通过过双缝缝后产产生相干振动动加强的区域 而落在其他一些条形区域的概率很小 这这些区域是光波通过过 双缝缝后产产生相干振动动减弱的区域 曝光的时间时间越长长 图样图样就越 清晰 如c图图所示 这说这说明 可以用光子在空间间各点出
4、现现的概率 来解释释光的干涉图样图样 即认为认为光是一种概率波 触 及 高 考 从历年高考试题看 有关本章内容的考题多以选择 填空的形式出现 难度不大 均属基本题 其中命题率较 高的知识点是光电效应 考 题 探 析 临 场 练 兵 1 2014 江苏物理 12C 已知钙和钾的截止频率分别为7 73 1014Hz和 5 44 1014Hz 在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子 钙逸出的光电子具有较大的 A 波长 B 频率 C 能量D 动量 答案 A A 垂直穿过同一平板玻璃 a光所用的时间比b光长 B 从同种介质射入真空发生全反射时 a光临界角比b光的小 C 分别通过同一双缝干涉装置 b光形成的相邻亮条纹间距小 D 若照射同一金属装置都能发生光电效应 b光照射时逸出的光电子最大初动能大 答案 AB
