《高考物理一轮复习 热学 基础课时3 热力学第一定律与能量守恒定律课件（选修3-3） (40)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 热学 基础课时3 热力学第一定律与能量守恒定律课件（选修3-3） (40)（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础课时基础课时3光电效应波粒二象性光电效应波粒二象性知识梳理知识梳理知识点一、黑体和黑体辐射普朗克能量子假说知识点一、黑体和黑体辐射普朗克能量子假说1.黑体与黑体辐射黑体与黑体辐射(1)黑黑体体：是是指指能能够够完完全全吸吸收收入入射射的的各各种种波波长长的的电电磁磁波波而而不不发发生生反射的物体。反射的物体。(2)黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律一一般般材材料料的的物物体体,辐辐射射的的电电磁磁波波除除与与温温度度有有关关外外,还还与与材材料料的的种种类及表面状况有关。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。黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有
2、关。a.随着温度的升高随着温度的升高,各种波长的辐射强度都各种波长的辐射强度都_。b.随着温度的升高随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。增加增加2.能量子能量子(1)定定义义：普普朗朗克克认认为为,带带电电微微粒粒辐辐射射或或者者吸吸收收能能量量时时,只只能能辐辐射射或或吸吸收收某某个个_值值的的整整数数倍倍。即即能能量量的的辐辐射射或或者者吸吸收收只只能能是一份一份的。这个不可再分的最小能量值是一份一份的。这个不可再分的最小能量值叫做能量子。叫做能量子。(2)能能量量子子的的大大小小：h,其其中中是是电电磁磁波波的的频频率率,h称称为为
3、普普朗朗克克常常量。量。h6.631034 Js。最小能量最小能量知识点知识点二二、光电效应、光电效应1.定义定义照射到金属表面的光照射到金属表面的光,能使金属中的能使金属中的_从表面逸出的现象。从表面逸出的现象。2.光电子光电子_中发射出来的电子。中发射出来的电子。3.研究光电效应的电路图研究光电效应的电路图(如图如图1)：光电效应光电效应电子电子图图1其中其中A是是_。K是是_。4.光电效应规律光电效应规律(1)每每种种金金属属都都有有一一个个极极限限频频率率,入入射射光光的的频频率率必必须须_这这个个极极限限频频率率才才能能产产生生光光电电效效应应。低低于于这这个个频频率率的的光光不不能
4、能产产生生光光电电效应。效应。(2)光光电电子子的的最最大大初初动动能能与与入入射射光光的的_无无关关,只只随随入入射射光光频频率率的增大而的增大而_。(3)光电效应的发生光电效应的发生_的的,一般不超过一般不超过109s。(4)当当入入射射光光的的频频率率大大于于极极限限频频率率时时,饱饱和和光光电电流流的的强强度度与与入入射射光的强度成光的强度成_阳极阳极阴极阴极大于大于强度强度增大增大几乎瞬时几乎瞬时正比正比知识点知识点三三、爱因斯坦光电效应方程、爱因斯坦光电效应方程1.光子说光子说在在空空间间传传播播的的光光是是不不连连续续的的,而而是是一一份份一一份份的的,每每一一份份叫叫做做一一个
5、个光光的的能能量量子子,简简称称光光子子,光光子子的的能能量量_。其其中中h6.631034Js。(称为普朗克常量称为普朗克常量)2.逸出功逸出功W0使电子脱离某种金属所做功的使电子脱离某种金属所做功的_。3.最大初动能最大初动能发发生生光光电电效效应应时时,金金属属表表面面上上的的_吸吸收收光光子子后后克克服服原原子子核核的的引力逸出时所具有的动能的最大值。引力逸出时所具有的动能的最大值。h最小值最小值电子电子4.遏止电压与截止频率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遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc。(2)截截止止频频率率：能能使使某某种种金金属属发发生生光光
6、电电效效应应的的_频频率率叫叫做做该该种种金金属属的的截截止止频频率率(又又叫叫极极限限频频率率)。不不同同的的金金属属对对应应着着不不同同的的极极限限频率。频率。5.爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：表达式：Ekh_。(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是物理意义：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这些能量的一部分用来克服金属的_,剩下的表现剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能为逸出后光电子的最大初动能Ek_。最小最小逸出功逸出功W0W0知识点知识点四四、光的波粒二象性与物质波、光的波粒二象性与物质波1.光的波粒二象性
7、光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有_性。性。(2)光电效应说明光具有光电效应说明光具有_性。性。(3)光既具有波动性光既具有波动性,又具有粒子性又具有粒子性,称为光的称为光的_。2.物质波物质波(1)概率波概率波光光的的干干涉涉现现象象是是大大量量光光子子的的运运动动遵遵守守波波动动规规律律的的表表现现,亮亮条条纹纹是是光光子子到到达达概概率率_的的地地方方,暗暗条条纹纹是是光光子子到到达达概概率率_的的地地方方,因因此此光波又叫概率波。光波又叫概率波。(2)物质波物质波任何一个运动着的物体任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有
8、一种小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应波与它对应,其波长其波长_,p为运动物体的动量为运动物体的动量,h为普朗克为普朗克常量。常量。波动波动粒子粒子波粒二象性波粒二象性大大小小思考思考下列说法是否正确下列说法是否正确,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”“”。(1)只要光照射的时间足够长只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应。任何金属都能产生光电效应。()(2)光电子就是光子。光电子就是光子。()(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大。极限频率越大的金属材料逸出功越大。()(4)从从金金属属表表面面出出来来的的光光电电子子的的最最大大初初动动能能越越大大,这这种种金金属
9、属的的逸逸出出功功越小。越小。()(5)入射光的频率越大入射光的频率越大,逸出功越大。逸出功越大。()参考答案参考答案(1)(2)(3)(4)(5)诊断自测诊断自测 1.如如图图2所所示示,用用导导线线把把验验电电器器与与锌锌板板相相连连接接,当当用用紫紫外外线线照照射射锌锌板板时时,发生的现象是发生的现象是_。图图2A.有光子从锌板逸出有光子从锌板逸出B.有电子从锌板逸出有电子从锌板逸出C.验电器指针张开一个角度验电器指针张开一个角度D.锌板带负电锌板带负电解解析析用用紫紫外外线线照照射射锌锌板板是是能能够够发发生生光光电电效效应应的的,锌锌板板上上的的电电子子吸吸收收紫紫外外线线的的能能量
10、量从从锌锌板板表表面面逸逸出出,称称之之为为光光电电子子,故故A错错误误,B正正确确；锌锌板板与与验验电电器器相相连连,带带有有相相同同电电性性的的电电荷荷,锌锌板板失失去去电电子子应应该该带带正正电电,且且失失去去电电子子越越多多,带带正正电电的的电电荷荷量量越越多多,验验电电器器指指针针张张角角越大越大,故故C正确正确,D错误。错误。参考答案参考答案BC2.在在光光电电效效应应实实验验中中,用用单单色色光光照照射射某某种种金金属属表表面面,有有光光电电子子逸逸出出,则光电子的最大初动能取决于入射光的则光电子的最大初动能取决于入射光的_。A.频率频率 B.强度强度C.照射时间照射时间 D.光
11、子数目光子数目参考答案参考答案A3.关于光电效应的产生以及现象关于光电效应的产生以及现象,下列描述正确的是下列描述正确的是_。A.逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大B.对对某某金金属属来来说说,入入射射光光波波长长必必须须大大于于一一极极限限值值,才才能能产产生生光光电电效应效应C.产生光电效应时从金属表面逸出的所有光电子的动能都相同产生光电效应时从金属表面逸出的所有光电子的动能都相同D.一一束束光光照照射射到到某某种种金金属属上上不不能能发发生生光光电电效效应应,一一定定是是入入射射光光的的光子能量太小光子能量太小解解析析根根据据
12、爱爱因因斯斯坦坦光光电电效效应应方方程程EkmhW0可可知知,逸逸出出的的光光电电子子的的最最大大初初动动能能随随入入射射光光频频率率的的增增大大而而增增大大,A正正确确；由由光光电电效效应应方方程程可可知知入入射射光光波波长长必必须须小小于于一一极极限限值值,才才能能产产生生光光电电效效应应,B错错误误；光光电电子子的的动动能能与与入入射射光光的的频频率率和和金金属属的的种种类类以以及及逸逸出出的的方方式式有有关关,因因此此光光电电子子的的动动能能不不一一定定都都相相同同,C错错误误；能能否否发发生生光光电电效效应应与与入入射射光光的的强强度度无无关关,与与入入射射光光的的光光子子频频率率、
13、光光子子能能量量有关有关,D正确。正确。参考答案参考答案AD4.有关光的本性有关光的本性,下列说法正确的是下列说法正确的是_。A.光既具有波动性光既具有波动性,又具有粒子性又具有粒子性,两种性质是不相容的两种性质是不相容的B.光的波动性类似于机械波光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性个别光子只具有粒子性D.由由于于光光既既具具有有波波动动性性,又又具具有有粒粒子子性性,无无法法只只用用其其中中一一种种性性质质去说明光的一切行为去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性只能认为光具有波粒二象性解解析析
14、光光既既具具有有波波动动性性,又又具具有有粒粒子子性性,但但它它又又不不同同于于宏宏观观观观念念中中的的机机械械波波和和粒粒子子。波波动动性性和和粒粒子子性性是是光光在在不不同同情情况况下下的的不不同同表表现现,是是同同一一客客体体的的两两个个不不同同侧侧面面、不不同同属属性性,我我们们无无法法用用其其中中的的一一种种性性质质去去说说明明光光的的一一切切行行为为,只只能能认认为为光光具具有有波波粒粒二二象象性。性。参考答案参考答案D5.关于光电效应的规律关于光电效应的规律,下列说法中正确的是下列说法中正确的是_。A.只只有有入入射射光光的的波波长长大大于于该该金金属属的的极极限限波波长长,光光
15、电电效效应应才才能能产生产生B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比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发生光电效应的反应时间一般都大于107sD.发发生生光光电电效效应应时时,单单位位时时间间内内从从金金属属内内逸逸出出的的光光电电子子数数目目与入射光强度成正比与入射光强度成正比参考答案参考答案D考点一光电效应现象和光电效应方程的应用考点一光电效应现象和光电效应方程的应用1.对光电效应的四点提醒对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率。不取决于光的强度而取决于光的频率。(2)光电效应中的光电效应中的“光光
16、”不是特指可见光不是特指可见光,也包括不可见光。也包括不可见光。(3)逸出功的大小由金属本身决定逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关。与入射光无关。(4)光电子不是光子光电子不是光子,而是电子。而是电子。2.两条对应关系两条对应关系(1)光强大光强大光子数目多光子数目多发射光电子多发射光电子多光电流大；光电流大；(2)光子频率高光子频率高光子能量大光子能量大光电子的最大初动能大。光电子的最大初动能大。3.定量分析时应抓住三个关系式定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦光电效应方程：EkhW0。(2)最大初动能与遏止电压的关系：最大初动能与遏止电压的关系：EkeUc。(3)逸出功与极限频率的关系：逸出功与极限频率的关系：W0h0。【例例1】(2014广广东东理理综综,18)在在光光电电效效应应实实验验中中,用用频频率率为为的的光光照射光电管阴极照射光电管阴极,发生了光电效应发生了光电效应,下列说法正确的是下列说法正确的是_。A.增大入射光的强度增大入射光的强度,光电流增大光电流增大B.减小入射光的强度减小入射光的强度,光电效应现象消失光电效应现象消失 C.改用
