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1、第 2 课时光电效应波粒二象性考纲解读1. 知道什么是光电效应，出功、极限频率、最大初动能等物理量理解光电效应的实验规律.2. 会利用光电效应方程计算逸.3. 知道光的波粒二象性，知道物质波的概念1 黑体辐射和能量子的理解 下列说法正确的是()A一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关B黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射C带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍D普朗克最先提出了能量子的概念答案BCD2 光电效应规律的理解 关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()A只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B光电子的最大初动能跟入射
2、光强度成正比C发生光电效应的反应时间一般都大于10 7 sD发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比答案Dc解析由 h h知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A错由kh 0 知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关， 故 B 错发EW生光电效应的时间一般不超过10 9 s ，故 C错3 光的波粒二象性的理解 下列说法正确的是()A光电效应反映了光的粒子性B大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性C光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性D只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的答
3、案AC考点梳理一、黑体辐射与能量子1 黑体与黑体辐射(1) 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(2) 黑体辐射的实验规律一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关a随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加b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(1) 定义：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 即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的这个不可再分的最小能量值叫做能量子(2) 能量子的大小： h，其中 是电磁波的频率， h 称为普
4、朗克常量 h6.63 10 34 J s.二、光电效应1 光电效应现象光电效应： 在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应， 发射出来的电子叫做光电子2 光电效应规律(1) 每种金属都有一个极限频率(2) 光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大(3) 光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的(4) 光电流的强度与入射光的强度成正比3 爱因斯坦光电效应方程(1)光子说： 空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的， 每一份叫做一个光子光子的能量为 h，其中 h 是普朗克常量，其值为 6.63 10 34 J s.(2)光电效应方程： Ek h W0.
5、其中 h为入射光的能量，Ek 为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功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U.c(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(3) 逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功三、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，亮条纹是光子到达
6、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 hp， p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量.考点一对光电效应规律的理解例 1 1905 年是爱因斯坦的 “奇迹” 之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象关于光电效应，下列说法正确的是()A当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电
7、效应解析根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故 A、D 正确根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系， B 错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关， C错误答案AD突破训练1入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则()A从光照至金属表面上到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将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D有可能不发生光电效应答案C解析光电效应瞬时(10 9 s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率
8、是否大于极限频率，与光强无关，D错；对于某种特定金属，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B 错；光电子数目多少与入射光强度有关( 可理解为一个光子能打出一个电子) ，光强减弱， 逸出的电子数目减少，C 对考点二对光电效应方程的应用和Ek 图象的考查1 爱因斯坦光电效应方程Ek hW0h：光电子的能量W0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功Ek：光电子的最大初动能2 由 Ek 图象 ( 如图 1) 可以得到的信息(1) 极限频率：图线与 轴交点的横坐标 c .(2) 逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵坐标的值 EW0.(3) 普朗克常量：
9、图线的斜率k .图 1h例 2如图 2 所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线 ( 直线与横轴的交点坐标为4.27 ，与纵轴交点坐标为 0.5) 由图可知()图 2A该金属的截止频率为4.27 1014 HzB该金属的截止频率为5.5 1014 HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为0.5 eV解析 图线在横轴上的截距为截止频率，A 正确， B 错误；由光电效应方程Ek h W0可 知 图 线 的 斜 率 为 普 朗 克 常 量 ， C 正 确 ； 金 属 的 逸 出 功 为 W0 h c 6.63 10 34 4.27 10141.6 10 19e
10、V 1.77 eV ， D 错误答案 AC突破训练 2已知锌的逸出功为3.34 eV ，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s ，求该紫外线的波长( 电子质量e 9.11 10 31kg ，普朗克常量hm6.63 10 34 J s,1 eV 1.60 1019J) 答案 72.01 10 m解析根据爱因斯坦光电效应方程hc 012eW2mv 7所以 2.01 10m.考点三对光的波粒二象性、物质波的考查光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：(1) 个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性(2) 频率越低
11、波动性越显著， 越容易看到光的干涉和衍射现象； 频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强(3) 光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性例 3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解析光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现
12、出光的粒子性光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显 而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性答案D突破训练3关于光的本性，下列说法正确的是()A光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性答案D解析光既具有波动性，又具有粒子性， 但不同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同的侧面、不同属性， 只能认为光具有波粒二象性，选项D 正确 .56用光电管研究光电效应的规律
