《创新设计2015高考物理一轮课件x3-5.2光电效应 波粒二象性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《创新设计2015高考物理一轮课件x3-5.2光电效应 波粒二象性（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 第 2讲 光电效应 波粒二象性 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 1. 定义 照射到金属表面的光 ， 能使金属中的 从表面逸出的现象 2 光电子 _中发射出来的电子 光电效应 (考纲要求 ) 电子 光电效应 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 3 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 _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 无关 ， 只随入射光频率的增大而 (3)光电效应的发生 的 ， 一般不超过 10 9s. (4)当入射光的频率大于极限频率时 ， 饱
2、和光电流的强度与入射光的强度成 . 增大 大于 强度 几乎瞬时 正比 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 1. 光子说 在空间传播的光是不连续的 ， 而是一份一份的 ， 每一份叫做一个光的能量子 ， 简称光子 ， 光子的能量 10 34Js.(称为普朗克常量 ) 2 逸出功 电子脱离某种金属所做功的 爱因斯坦光电效应方程 (考纲要求 ) 小值 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 3 最大初动能 发生光电效应时，金属表面上的 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 爱因斯坦光电效应方程 ( 1) 表达式： . ( 2) 物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是这
3、些能量的一部分用来克服金属的 ，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能 _ . 电子 逸出功 12m 理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 5 光的波粒二象性 (1)光的干涉 、 衍射 、 偏振现象证明光具有 性 (2)光电效应说明光具有 性 (3)光既具有波动性 ， 又具有粒子性 ， 称为光的 _性 6 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 ， 亮条纹是光子到达概率 的地方 ， 暗条纹是光子到达概率_的地方 ， 因此光波又叫概率波 波动 粒子 波粒二象 大 小 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 ( 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
4、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 理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 判断正误 ， 正确的划 “ ” ， 错误的划“ ” (1)只要光照射的时间足够长 ， 任何金属都能产生光电效应 ( ) (2)光电子就是光子 ( ) (3)极限频率越大的金属材料逸出功越大 ( ) (4)从金属表面出来的光电子的最大初动能越大 ， 这种金属的逸出功越小 ( ) (5)入射光的频率越大 ， 逸出功越大 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 1 如图 2 1所示 ， 用导线把验电器与锌板相连接 ， 当用紫外
5、线照射锌板时 ， 发生的现象是 ( ) 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 基础自测 图 2 1 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 解析 用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的 ， 锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出 ， 称之为光电子 ， 故 板与验电器相连 ， 带有相同电性的电荷 ， 锌板失去电子应该带正电 ， 且失去电子越多 ， 带正电的电荷量越多 ， 验电器指针张角越大 ， 故 答案 理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 2 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
6、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 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 解析 由德布罗意波可知 A、 动的微观粒子 ， 达到的位置具有随机性 ， 而没有特定的运动轨道 ， 德布罗意理论知 ， 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 。 应选 答案 D 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 3 物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉
7、实验中 ， 在光屏处放上照相底片 ， 若减弱光的强度 ， 使光子只能一个一个地通过狭缝 ， 实验结果表明 ， 如果曝光时间不太长 ，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长 ，底片上就会出现规则的干涉条纹 ， 对这个实验结果有下列认识 ， 正确的是 ( ) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 A 曝光时间不长时 ， 出现不规则的点子 ， 表现出光的波动性 B 单个光子通过双缝后的落点无法预测 C 干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D 只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性 解析 曝光时间短时 ， 光子到达底片的个数少 ， 表现出光的粒子性 ， 曝光时间长 ， 光子到达底
8、片的个数多 ， 则表现出光的波动性 ， 干涉条纹中的明条纹部分是光子到达机会较多的地方 ， 但单个光子的落点是无法预测的 ， 综上所述 ， B、 A、 答案 理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 4 有一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应 ， 可能使该金属产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 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 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 解析 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率 ， 与入射光的强度和照射时间无关 ， 故选项 A、 C、 可能使该金属发生光电效应 ， 故选项 答案 B 梳理深化
9、 强基固本 多维课堂 热点突破 5 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光强度成正比 C 发生光电效应的反应时间一般都大于 10 7s D 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 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 答案 D 解析 由 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 E k W 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 错发生光电效应的时间一般不超过 10 9s ，故 C 错 梳理深化 强基固本 多维课
10、堂 热点突破 热点一 对光电效应规律的理解 1 用光子说解释光电效应及其规律 ( 1) 光照射金属时，电子吸收一个光子 ( 形成光电子 ) 的能量后，动能立即增大，不需要积累能量的过程 ( 2) 电子从金属表面逸出，首先需克服金属表面原子核的引力做功 ( 逸出功 W ) 要使入射光子的能量不小于 W ，对应频率 0 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 (3)光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增大 (4)入射光越强 ， 单位时间内入射到金属表面的光子数越多 ， 产生的光电子越多 ， 射出的光电子做定向移动时形成的光电流越大 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；
11、 光子频率高 光子能量大 光电子的最大初动能大 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 【 典例 1】 (2013上海单科 ， 2)当用一束紫外线照射锌板时 ， 产生了光电效应 ， 这时 ( ) A 锌板带负电 B 有正离子从锌板逸出 C 有电子从锌板逸出 D 锌板会吸附空气中的正离子 解析 锌板在紫外线的照射下产生了光电效应 ， 说明锌板上有光电子飞出 ， 所以锌板带正电 ， A、 B、 答案 C 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 【 跟踪短训 】 1 光电效应的实验结论是：对某种金属 ( ) A 无论光强多强 ， 只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B 无论光的频率多低 ，
12、只要光照时间足够长就能产生光电效应 C 超过极限频率的入射光强度越弱 ， 所产生的光电子的最大初动能就越小 D 超过极限频率的入射光频率越高 ， 所产生的光电子的最大初动能就越大 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 解析 每种金属都有它的极限频率 0， 只有入射光子的频率大于极限频率 0时 ， 才会发生光电效应 ， 选项 电子的初动能与入射光的强度无关 ， 随入射光频率的增大而增大 ， 选项 答案 理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 2 关于光电效应 ， 下列说法正确的是 ( ) A 极限频率越大的金属材料逸出功越大 B 只要光照射的时间足够长 ， 任何金属都能产生光电效应 C 从金属表
13、面逸出的光电子的最大初动能越大 ， 这种金属的逸出功越小 D 入射光的光强一定时 ， 频率越高 ， 单位时间内逸出的光电子数就越多 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 解析 逸出功 0， 有照射光的频率 大于金属极限频率 0， 才能产生光电效应现象 ， 光电效应方程 因 不确定时 ， 无法确定 0的关系 ， 强 E 越大 ， 则光子数 单位时间内逸出的光电子数就越少 ， 答案 A 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 1 解光电效应问题的常用技巧 (1)判断和描述时应理清三个关系： 光电效应的实质 (单个光子与单个电子间相互作用产生的 ) 光电子的最大初动能的来源 (金属表面的自由电子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的动能 ) 入射光强度与光电流的关系 (当入射光的频率大于极限频率时光电流的强度与入射光的强度成正比 ) 热点二 对光电效应方程的应用和
