《高考物理总复习第十二单元波粒二象性原子结构与原子核课时1光电效应波粒二象性教师用书（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理总复习第十二单元波粒二象性原子结构与原子核课时1光电效应波粒二象性教师用书（含解析）新人教版（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.黑体辐射与能量子 (1)黑体与黑体辐射黑体是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加。黑体辐射随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。(2)能量子普朗克认为带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍,这个不可再分的最小能量值叫作能量子。能量子=h,其中是指电磁波的频率,h称为普朗克常量,h=6.62610-34Js。(3)普朗克对黑体辐射现象的解释由于传统经典理论无法解释黑体辐射的实验规律,普朗克提出能量子假说。普朗克能量子的假说完美地解释了黑体辐射的实验规律。2.光电效应 (1)定义:照射
2、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:从光电效应现象中发射出来的电子。(3)光电效应现象的实验规律每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于1.(2018江西宜春第一次调研)(多选)黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知()。A.随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加B.随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加C.随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动答案ACD2.(2019河南文昌质量调研)近年来,士兵在军事行动中都配带“红外夜视仪”,在夜间也能清楚地看见目标,主要是因为()。A.“红外夜视仪”发射出强大
3、的红外线,照射被视物体B.一切物体均在不停地辐射红外线C.一切高温物体均在不停地辐射红外线D.“红外夜视仪”发射出X射线,被照射物体受到激发而发出红外线答案B3.(2019四川绵竹摸底考试)有一束紫外线照射某金属时不能发生光电效应,可能使该金属发生光电效应的措施是()。A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间答案B或等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。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。光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。当入射光的频率大于极限频率时,饱和光
4、电流的大小与入射光的强度成正比。(4)爱因斯坦光电效应方程光子说:在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光的能量子,简称光子,光子的能量=h。 逸出功W0:使电子脱离某种金属所做功的最小值。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。爱因斯坦光电效应方程a.表达式:Ek=h-W0。b.物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是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=12mev02。3.光的波粒二象性物质波 (1)光的波粒二象性光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。光
5、电效应说明光具有粒子性。光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性。光波是概率波,是大量光子的运动分布遵守波动规律,亮条纹就是光子到达概率大的地方,暗条纹就是光子到达概率小的地方。光的干涉、衍射等现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,也就是光具有波粒二象性,光的波粒二象性与传统理论所指的波动性和粒子性是完全不同的,光是概率波,是指光子在传播的过程中的分布是不确定的,可以用波动规律来描述其在空间分布的概率。(2)物质波1924年,法国物理学家德布罗意提出:任何运动着的物体都有一种波和它对应,这种波叫作物质波,也叫德布罗意波。实物粒子也具有波动性,也是一种概率波,其波长=hp,其中
6、h是普朗克常量。电子衍射现象证明了物质波的存在。4.(2018浙江嘉兴四校联考)入射光照到某金属表面时能发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,则下列说法中正确的是()。A.从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应答案C5.(2019云南丽江第一次调研)(多选)光电效应实验的装置如图所示,则下列说法中正确的是()。A.用紫外线照射锌板,验电器箔片张开B.用红色光照射锌板,验电器箔片张开C.发生光电效应时,锌板带的是负电荷D.发生光电效应时,使验电器箔片张开的是正
7、电荷答案AD6.(2018江西吉安第二次模拟)关于物质的波粒二象性,下列说法中不正确的是()。A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性答案D7.(2018贵州贵阳开学检测)近年来,数码相机几近家喻户晓,用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素,1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点,现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多,
8、其原因可以理解为()。A.光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的B.光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C.大量光子表现出光具有粒子性D.光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性答案D8.(2018四川德阳第二次模拟)(多选)关于波粒二象性,下列说法正确的是()。A.光的波动性不是光子之间的相互作用引起的B.单个粒子的位置是不确定的,但在某点附近出现的概率大小可以由波动规律确定C.频率大的粒子表现粒子性,频率小的粒子表现波动性D.光既是宏观意义上的波又是宏观意义上的粒子答案ABC1.(2018全国卷,17)用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19
9、J。已知普朗克常量为6.6310-34Js,真空中的光速为3.00108ms-1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()。A.11014HzB.81014HzC.21015HzD.81015Hz解析由光电效应方程式Ek=h-W0,可得W0=h-Ek=hc-Ek。刚好发生光电效应的临界频率为0,则W0=h0,代入数据可得0=81014Hz,B项正确。答案B2.(2017全国卷,19)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub,光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是()。A.若ab,则一定有
10、Uab,则一定有EkaEkbC.若UaUb,则一定有Ekab,则一定有ha-Ekahb-Ekb解析光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eU=Ek,根据光电效应方程可知Ek=h-W0,若 ab,则EkaEkb,UaUb,A项错误,B项正确;若UaUb,则Eka0)的光照射阴极K,电路中一定没有光电流B.若换用波长为2(20)的光照射阴极K,电路中一定有光电流C.增加电路中电源两极电压,电路中光电流一定增大D.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生解析当用波长为0的光照射阴极K时,电路中有光电流,只有换用频率更大,也就是用波长比0小的光照射阴极K时才一定有光电流,换用波长比0大的光时情况
11、不确定,A项错误,B项正确。当光电流达到饱和时,增大两极电压,光电流不变,C项错误。若将电源极性反接,光电子做减速运动,若接近A极时还没有减速到零,电路中就可能有光电流产生,D项错误。答案B变式1当加在光电管两极间的正向电压足够高时,光电流将达到饱和值,若想增大饱和光电流,应采取的有效办法是()。A.增大照射光的波长B.增大照射光的频率C.增大照射光的光照强度D.继续增大正向电压解析当某种频率的光照射到光电管的阴极时,发生光电效应所产生的光电子全部被正极的高电压吸引过去参加导电运动,这时光电流达到了饱和,再继续增大光电管的正向电压也不会再增加光电流了,D项错误;若想增大饱和光电流,有效的办法是增大照射光的光照强度,光照强度增大,产生光电子数目增加,饱和光电流将增大,C项正确;增大照射光的频率,将使光电子的最大初动能增大,若照射的光子数目不变,不能增多光电子的数量,饱和光电流不变,B项错误;增大照射光的波长,则照射光的频率减小,光子能量减小,将使光电子的最大初动能减小,甚至不能发生光电效应,A项错误。答案C(1)正确理解金属的逸出功的概念,知道极限频率(或最大波长)存在的原因是解决
