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1、第3講,光電效應,波粒二象性,一、光電效應,1光電效應的現(xiàn)象,電子,光電子,正電,在光的照射下物體發(fā)射_____的現(xiàn)象叫光電效應，發(fā)射出來 的電子叫_______如圖 13-3-1 所示的裝置中，用弧光燈照射鋅 板，有電子從鋅板表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶______ 圖13-3-1,2光電效應的規(guī)律 (1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須_____ 這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應，低于這個頻率不能產(chǎn)生光電,效應,大于,強度,增大,幾乎瞬時,強度,(2)光電子的最大初動能與入射光的______無關，只隨入射 光頻率的增大而______,(3)光電效應的發(fā)生__________
2、的，一般不超過 10-9,s.,(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，飽和光電流的強度與 入射光的______成正比,3愛因斯坦的光子說：光的能量不是________的，而是一 份一份的，每一份叫做一個________，光子的能量 E 跟光的頻 率成________，E__________(h 是普朗克常量),4愛因斯坦光電效應方程,連續(xù),光子,正比,h,(1)最大初動能和逸出功 金屬表面的電子吸收光子后，克服金屬原子核的引力做功 直接從金屬表面逸出的電子所具有的最大動能稱為最大初動能 Ek；克服金屬原子核的引力逃逸出成為光電子所做的功的最小,值叫逸出功 W0.,EkhW0,(2)光電效應方程：
3、__________________，h極限 W0.,【基礎檢測】 1(多選，2015 年廣東湛江一中模擬)用如圖13-3-2所示的光 電管研究光電效應的實驗中，用某種頻率的單色光 a 照射光電管 陰極 K，電流計 G 的指針發(fā)生偏轉而用另一頻率的單色光 b 照,),射光電管陰極 K 時，電流計 G 的指針不發(fā)生偏轉，那么( 圖13-3-2,Aa 光的頻率一定大于 b 光的頻率,B只增加 a 光的強度可使通過電流計 G 的電流增大 C增加 b 光的強度可能使電流計 G 的指針發(fā)生偏轉 D用 a 光照射光電管陰極 K 時通過電流計 G 的電流是由,d 到 c,答案：AB,二、光的波粒二象
4、性與物質(zhì)波,1光的波粒二象性,波動,粒子,波粒二象,(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有________性 (2)光電效應說明光具有________性 (3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的________ 性,2物質(zhì)波,(1)概率波,大,小,光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運動遵守波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮 條紋是光子到達概率________的地方，暗條紋是光子到達概率 ________的地方，因此光波又叫概率波 (2)物質(zhì)波 任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有 一種波與它對應，其波長________，p 為運動物體的動量， h 為普朗克常量,【基礎檢測】,2(多選，2015 年河
5、北唐山調(diào)研)下列說法正確的是(,),A盧瑟福通過粒子散射實驗建立了原子核式結構模型 B宏觀物體的物質(zhì)波波長非常大，極易觀察到它的波動 性 C愛因斯坦在對光電效應的研究中，提出了光子說 D對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光 的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應 答案：ACD,考點1 光電效應及其方程 重點歸納,1用圖象表示光電效應方程,(1)最大初動能 Ek與入射光頻率的關系如圖 13-3-3 所示,圖13-3-3,(2)由圖線可以得到的物理量,極限頻率：圖線與軸交點的橫坐標0.,逸出功：圖線與 Ek 軸交點的縱坐標的絕對值 W0. 普朗克常量：圖線的斜率 kh.,2光電效應的研
6、究思路 (1)兩條線索,(2)兩條對應關系：光強大光子數(shù)目多發(fā)射光電子多,光電流大,光子頻率高光子能量大光電子的最大初動能大,典例剖析 例1：(2014 年上海卷)在光電效應的實驗結果中，與光的,波動理論不矛盾的是(,),A光電效應是瞬時發(fā)生的 B所有金屬都存在極限頻率 C光電流隨著入射光增強而變大 D入射光頻率越大，光電子最大初動能越大,解析：光具有波粒二象性，既具有波動性又具有粒子性， 光電效應證實了光的粒子性因為光子的能量是一份一份的， 不能積累，所以光電效應具有瞬時性，這與光的波動性矛盾， A 項錯誤；同理，因為光子的能量不能積累，所以只有當光子 的頻率大于金屬的極限頻率時，才會發(fā)生光
7、電效應，B項錯誤； 光強增大時，光子數(shù)量和能量都增大，所以光電流會增大，這 與波動性無關，C 項正確；一個光電子只能吸收一個光子，所 以入射光的頻率增大，光電子吸收的能量變大，所以最大初動 能變大，D 項錯誤,答案：C,【考點練透】,1(2013 年浙江卷)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光 電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖 13-3-4 甲所示已知普朗克 常量 h6.631034 Js.,圖13-3-4,(1) 圖甲中電極 A 為光電管的_________( 填“陰極”或“陽 極”) (2)實驗中測得銣的遏止電壓 Uc 與入射光頻率之間的關系 如圖乙所示，則銣的截止頻率c ________Hz
8、，逸出功 W0 ________J.,Hz，則產(chǎn)生的,(3)如果實驗中入射光的頻率7.001014 光電子的最大初動能 Ek________J.,答案：(1)陽極,(2)5.151014 3.4110-19,(3)1.2310-19,考點2 對波粒二象性的理解和物質(zhì)波 重點歸納,對波粒二象性的理解,典例剖析 例2: (2015 年上海卷)用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光,),時間，在膠片上出現(xiàn)的圖象如圖 13-3-5 所示，該實驗表明( 圖13-3-5 A光的本質(zhì)是波 B光的本質(zhì)是粒子 C光的能量在膠片上分布不均勻 D光到達膠片上不同位置的概率相同,解析：用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間在膠片 出現(xiàn)的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯誤；說明光到 達膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說明了光的能 量在膠片上分布不均勻，故C正確，D錯誤,答案：C,【考點練透】 2(2015 年新課標卷)實物粒子和光都具有波粒二象性，,下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是(,),A電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣 B射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構 D人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結構 E光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率 有關，與入射光的強度無關 答案：ACD,
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