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1、第第2课时课时 光电效应光电效应 波粒二象性波粒二象性 考点一考点一 光电效应规律的理解光电效应规律的理解 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，不取决于光的强度而取决于光能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率的频率 (2)光电效应中的光电效应中的“光光”不是特指可见光，也包括不可不是特指可见光，也包括不可见光见光 (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关 (4)光电子不是光子，而是电子光电子不是光子，而是电子 2两条对应关系两条对应关系 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
2、电流大； 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】 (2015课标全国课标全国I卷卷)在某次光电效应实验中，在某次光电效应实验中，得到的遏制电压得到的遏制电压 Uc与入射光的频率与入射光的频率 的关系如图所示，若的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为该直线的斜率和截距分别为k和和
3、b，电子电荷量的绝对值为，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为，则普朗克常量可表示为 _ ，所用材料的逸出功可，所用材料的逸出功可表示为表示为_ 112解析：解析：根据动能定理有根据动能定理有meveeUc, 和爱因斯坦光电效应方程和爱因斯坦光电效应方程222mevehhW0W0，可得遏制电压，可得遏制电压 Ucee，结合，结合 Uc图，斜图，斜hW0率即率即 ke，截距为，截距为 b，可得普朗克常量，可得普朗克常量 hek ，所用材料的，所用材料的e逸出功逸出功 W0eb. 答案：答案：ek eb 1(多选多选)(2014广东卷广东卷)在光电效应实验中，用频率为在光电效应实验中，用频
4、率为的光的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( ) A增大入射光的强度，光电流增大增大入射光的强度，光电流增大 B减小入射光的强度，光电效应现象消失减小入射光的强度，光电效应现象消失 C改用频率小于改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应的光照射，一定不发生光电效应 D改用频率大于改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大的光照射，光电子的最大初动能变大 解析：解析：增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增大，选项加，因此光电流增大，选项 A正确；光电效应与照射光的
5、正确；光电效应与照射光的频率有关，与强度无关，选项频率有关，与强度无关，选项 B错误；当照射光的频率小错误；当照射光的频率小于于，大于极限频率时发生光电效应，选项，大于极限频率时发生光电效应，选项C错误；由错误；由EkhW0，增加照射光的频率，光电子的最大初动能变大，增加照射光的频率，光电子的最大初动能变大，选项选项D正确正确 答案：答案：AD 考点二考点二 光的波粒二象性、物质波光的波粒二象性、物质波 光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：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
6、性；大量光子的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作用效果往往表现为波动性 2频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射频率越低波动性越显著，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，而贯穿本领越强衍射现象，而贯穿本领越强 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，往往表现为粒子性用时，往往表现为粒子性 【例【例2】 (2016恩施模拟恩施模拟)用很弱的光做双缝干涉实验，把用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减
7、弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片这些照片说明的照片这些照片说明( ) A光只有粒子性没有波动性光只有粒子性没有波动性 B光只有波动性没有粒子性光只有波动性没有粒子性 C少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性 D少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性 解析：解析：光具有波粒二象性，这些照片说明少
8、量光子的运动显示光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故选项粒子性，大量光子的运动显示波动性，故选项D正确正确 答案：答案：D 2(多选多选)(2015课标全国课标全国II 卷卷)实物粒子和光都具有波粒二象实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是性，下列事实中突出体现波动性的是( ) A电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样 B射线在云室中穿过会留下清晰的径迹射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C人们利用中子衍射来研究晶体的结构人们利用中子衍射来研究晶体的结构 D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构人
9、们利用电子显微镜观测物质的微观结构 E光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关有关，与入射光的强度无关 解析：解析：电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故电子是一种波，故A正确；正确；射线在云室中穿过会留下清晰的射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明径迹，可以说明射线是一种粒子，故射线是一种粒子，故B错误；人们利用中子错误；人们利用中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C正确；
10、人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，说明电子是一种波，故子的干涉现象，说明电子是一种波，故 D正确；光电效应实正确；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子，故的强度无关，说明光是一种粒子，故E错误错误 答案：答案：ACD 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升 光电效应的图象描述光电效应的图象描述 典例典例 小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图
11、甲所示已知普朗克常量现象，实验装置示意如图甲所示已知普朗克常量h6.631034Js. (1)图甲中电极图甲中电极A为光电管的为光电管的_( 填填“阴极阴极”或或“阳极阳极”)； (2)实际中测得铷的遏止电压实际中测得铷的遏止电压Uc与入射频率与入射频率之间的关系如图乙之间的关系如图乙所所示示，则则铷铷的的截截止止频频率率c_ Hz，逸逸出出功功W0_ J ； (3)如果实验中入射光的频率如果实验中入射光的频率7.001014 Hz，则产生的光电，则产生的光电子的最大初动能子的最大初动能Ek_ J. 解析：解析：(1)由光电管的结构知，由光电管的结构知， A为阳极；为阳极；(2)Uc图象中横图象中横轴的截距表示截止频率轴的截距表示截止频率 c，逸出功，逸出功W0hc；(3)由爱因斯坦由爱因斯坦的光电效应方程的光电效应方程EkhW0，可求得结果，可求得结果 答案：答案：(1)阳极阳极 (2)(5.12 5.18)1014 (3.393.43)1019 (3)(1.21 1.25)1019
