二節(jié)光電效應(yīng)波粒二象ppt課件

1、第二節(jié)光電效應(yīng)、波粒二象性第二節(jié)光電效應(yīng)、波粒二象性第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理一、光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)1定義：在光的照射下從物體發(fā)射出定義：在光的照射下從物體發(fā)射出_的景象的景象發(fā)射出的電子稱為光電子發(fā)射出的電子稱為光電子2產(chǎn)生條件：入射光的頻率產(chǎn)生條件：入射光的頻率_極限頻率極限頻率3光電效應(yīng)規(guī)律光電效應(yīng)規(guī)律1存在著飽和電流存在著飽和電流對于一定顏色的光，入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子對于一定顏色的光，入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多數(shù)越多電子電子大于大于欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章

2、動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理2存在著遏止電壓和截止頻率存在著遏止電壓和截止頻率光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無關(guān)當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)關(guān)當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)3光電效應(yīng)具有瞬時性光電效應(yīng)具有瞬時性當頻率超越截止頻率時，無論入射光怎樣微弱，幾乎在照到當頻率超越截止頻率時，無論入射光怎樣微弱，幾乎在照到金屬時立刻產(chǎn)生光電流，時間不超越金屬時立刻產(chǎn)生光電流，時間不超越109 s.欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 1.2021高考廣

3、東卷在高考廣東卷在 光電效光電效 應(yīng)應(yīng) 實驗中，用實驗中，用頻率為頻率為 的光照射光電管的光照射光電管 陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，以下說法陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，以下說法正確正確的是的是A增大入射光的強度，光電流增大增大入射光的強度，光電流增大B減小入射光的強度，光電效應(yīng)景象消逝減小入射光的強度，光電效應(yīng)景象消逝C改用頻率小于改用頻率小于 的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于改用頻率大于 的光照射，光電子的最大初動能變大的光照射，光電子的最大初動能變大AD欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理二、光電效應(yīng)方程二、光電效應(yīng)方程1根本物

4、理量根本物理量1光子的能量光子的能量h，其中，其中h6.6261034 Js 稱為稱為普朗克常量普朗克常量2逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的_3最大初動能最大初動能發(fā)生光電效應(yīng)時，金屬外表上的電子吸收光子后抑制原子核發(fā)生光電效應(yīng)時，金屬外表上的電子吸收光子后抑制原子核的引力逸出時所具有動能的的引力逸出時所具有動能的_2光電效應(yīng)方程：光電效應(yīng)方程：Ek_.最小值最小值最大值最大值hW0欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 2.用波長為用波長為2.0107m 的紫的紫 外線外線 照照 射鎢射鎢 的的外表，釋放出來的光電子中最大

5、外表，釋放出來的光電子中最大 初動能是初動能是4.71019J.由由 此此 可知，鎢的極限頻率是普朗克常量可知，鎢的極限頻率是普朗克常量h6.631034 Js，光速，光速c3.0108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字，結(jié)果取兩位有效數(shù)字A5.51014Hz B7.91014HzC9.81014Hz D1.21015HzB欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理三、光的波粒二象性與物質(zhì)波三、光的波粒二象性與物質(zhì)波1光的波粒二象性光的波粒二象性1光的干涉、衍射、偏振景象證明光具有光的干涉、衍射、偏振景象證明光具有_性性2光電效應(yīng)闡明光具有光電效應(yīng)闡明光具有_性性3光既

6、具有動搖性，又具有粒子性，稱光既具有動搖性，又具有粒子性，稱 為為 光光 的的_性性動搖動搖粒子粒子波粒二象波粒二象欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理大大小小欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 3.以下說法正確的選項是以下說法正確的選項是A光電效應(yīng)反映了光的粒子性光電效應(yīng)反映了光的粒子性B大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出粒子性，個別光子產(chǎn)生大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出粒子性，個別光子產(chǎn)生的效果往往顯示出動搖性的效果往往顯示出動搖性C光的干涉、衍射、偏振景象證明了光具有動搖性光的干涉、衍射、偏振景象證明了光具有動搖性D只需運

7、動著的小物體才有一種波和它相對應(yīng)，大的運動只需運動著的小物體才有一種波和它相對應(yīng)，大的運動物體是沒有波和它對應(yīng)的物體是沒有波和它對應(yīng)的AC欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理考點一考點一 光電效應(yīng)規(guī)律的了解光電效應(yīng)規(guī)律的了解考點二考點二 光電效應(yīng)方程及圖象問題光電效應(yīng)方程及圖象問題欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理考點一光電效應(yīng)規(guī)律的了解考點一光電效應(yīng)規(guī)律的了解1放不放光電子，看入射光的最低頻率放不放光電子，看入射光的最低頻率2單位時間內(nèi)放多少光電子，看光的強度單位時間內(nèi)放多少光電子，看光的強度3光電子的最大初動能大小，

8、看入射光的頻率光電子的最大初動能大小，看入射光的頻率4要放光電子，瞬時放要放光電子，瞬時放欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 1905年是愛因斯坦的年是愛因斯坦的“奇觀之年，這一年他先后奇觀之年，這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時代意義的論文，其中關(guān)于光量子的實際發(fā)表了三篇具有劃時代意義的論文，其中關(guān)于光量子的實際勝利的解釋了光電效應(yīng)景象關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確勝利的解釋了光電效應(yīng)景象關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的選項是的選項是 A當入射光的頻率低于極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)當入射光的頻率低于極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)B光電子的最大初動能與入射光的頻率成正

9、比光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C光電子的最大初動能與入射光的強度成正比光電子的最大初動能與入射光的強度成正比D某單色光照射一金屬時不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較短某單色光照射一金屬時不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較短的光照射該金屬能夠發(fā)生光電效應(yīng)的光照射該金屬能夠發(fā)生光電效應(yīng)AD欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理解析解析根據(jù)光電效應(yīng)景象的實驗規(guī)律，只需入射光頻率大根據(jù)光電效應(yīng)景象的實驗規(guī)律，只需入射光頻率大于極限頻率才干發(fā)生光電效應(yīng)，故于極限頻率才干發(fā)生光電效應(yīng)，故A、D正確根正確根 據(jù)光電據(jù)光電 效效應(yīng)方程，最大初動能與入射光頻率為線性關(guān)系，但非正比關(guān)應(yīng)

10、方程，最大初動能與入射光頻率為線性關(guān)系，但非正比關(guān)系，系，B錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)景象的實驗規(guī)律，光電子的最大錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)景象的實驗規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光強度無關(guān)，初動能與入射光強度無關(guān)，C錯誤錯誤欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 1.關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的選項是關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的選項是 A愛因斯坦用光子說勝利解釋了光電效應(yīng)愛因斯坦用光子說勝利解釋了光電效應(yīng)B極限頻率越大的金屬資料逸出功越大極限頻率越大的金屬資料逸出功越大C光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的D假設(shè)入射光的強度減弱，頻率堅持不變，單位時間內(nèi)從假設(shè)入射光的強

11、度減弱，頻率堅持不變，單位時間內(nèi)從金屬外表逸出的光電子數(shù)目不變金屬外表逸出的光電子數(shù)目不變ABC欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理解析：顯然選項解析：顯然選項A正確；金屬的逸出功正確；金屬的逸出功W0h，所以極限，所以極限頻率越大的金屬資料逸出功越大，選項頻率越大的金屬資料逸出功越大，選項B正確；由光電正確；由光電 效應(yīng)效應(yīng)相關(guān)知識知，光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的，選項相關(guān)知識知，光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的，選項C正確；入射正確；入射 光光強度減弱時，單位時間內(nèi)從金屬外表逸出的光電子數(shù)目減強度減弱時，單位時間內(nèi)從金屬外表逸出的光電子數(shù)目減少，少，D錯錯欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第

12、十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理考點二光電效應(yīng)方程及圖象問題考點二光電效應(yīng)方程及圖象問題1愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0h：光電子的能量：光電子的能量W0：逸出功，即從金屬外表直接飛出的光電子抑制正電荷引：逸出功，即從金屬外表直接飛出的光電子抑制正電荷引力所做的功力所做的功Ek：光電子的最大初動能：光電子的最大初動能欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理2圖象分析圖象分析圖象名稱圖象名稱圖線形狀圖線形狀由圖線直接由圖線直接間接間接 得到的物理量得到的物理量最大初動能最大初動能Ek與入射光頻率與入射光頻率的關(guān)系圖線的關(guān)系

13、圖線遏止電壓遏止電壓Uc與與入射光頻率入射光頻率的的關(guān)系圖線關(guān)系圖線極限頻率：極限頻率：00逸出功：逸出功：W0W0| |E|E|E E普朗克常量：圖線的斜普朗克常量：圖線的斜率率k kh h截止極限頻率：截止極限頻率：00遏止電壓遏止電壓UcUc：隨入射光：隨入射光頻率的增大而增大頻率的增大而增大普朗克常量：普朗克常量：h hkekek k為斜率，為斜率，e e為電子電量為電子電量欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理圖象名稱圖象名稱圖線形狀圖線形狀由圖線直接由圖線直接間接間接 得到的物理量得到的物理量頻率一樣、光頻率一樣、光強不同時，光強不同時，光電流與電

14、壓的電流與電壓的關(guān)系關(guān)系頻率不同、光頻率不同、光強一樣時，光強一樣時，光電流與電壓的電流與電壓的關(guān)系關(guān)系遏止電壓：遏止電壓：UcUc飽和光電流：飽和光電流：ImIm電流的最大值電流的最大值最大初動能：最大初動能：EkmEkmeUceUc遏止電壓：遏止電壓：Uc1Uc1、Uc2Uc2飽和光電流：電流飽和光電流：電流最大值最大值最大初動能最大初動能Ek1Ek1eUc1eUc1，Ek2Ek2eUc2eUc2欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 2021高考浙江自選模塊小明用金屬銣為陰極高考浙江自選模塊小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)景象，實驗安裝表示圖如圖

15、甲所的光電管，觀測光電效應(yīng)景象，實驗安裝表示圖如圖甲所示普朗克常量示普朗克常量h6.631034Js.1圖甲中電極圖甲中電極A為光電管的為光電管的_填填“陰陰 極或極或“陽極；陽極；陽極陽極欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理2實驗中測得銣的遏止電壓實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率與入射光頻率之間的關(guān)之間的關(guān) 系系 如圖乙所示，那么銣的截止頻率如圖乙所示，那么銣的截止頻率c_Hz，逸出功，逸出功W0_J；3假設(shè)實驗中入射光的頻率假設(shè)實驗中入射光的頻率7.001014Hz，那么產(chǎn)生，那么產(chǎn)生的光電子的最大初動能的光電子的最大初動能Ek_J.5.15101

16、45.125.181014均視為正確均視為正確3.4110193.393.431019均視為正均視為正確確1.2310191.211.251019均視為均視為正確正確欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 2.在光電效應(yīng)實驗中，某同窗用同一光電在光電效應(yīng)實驗中，某同窗用同一光電 管管 在不在不同實驗條件下得到三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線甲同實驗條件下得到三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線甲光、乙光、丙光，如以下圖那么可判別出光、乙光、丙光，如以下圖那么可判別出 A甲光的頻率大于乙光的頻率甲光

17、的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長大于丙光的波長乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能動能B欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理解析：由圖象知，甲、乙光對應(yīng)的遏止電壓相等，由解析：由圖象知，甲、乙光對應(yīng)的遏止電壓相等，由eUcEk和和hW0Ek得甲、乙光頻率相等，得甲、乙光頻率相等，A錯誤；丙光的錯誤；丙光的 頻頻率大于乙光的頻率，那么丙光的波長小于乙光的率大于乙光的頻率，那么丙光的波長小于乙光的 波

18、波 長，長，B 正正確；由確；由hcW0得甲、乙、丙光對應(yīng)的截止頻率一樣，得甲、乙、丙光對應(yīng)的截止頻率一樣，C錯錯誤；由光電效應(yīng)方程知，甲光對應(yīng)的光電子最大初動能小于誤；由光電效應(yīng)方程知，甲光對應(yīng)的光電子最大初動能小于 丙光對應(yīng)的光電子最大初動能，丙光對應(yīng)的光電子最大初動能，D錯誤錯誤欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理物理思想物理思想用統(tǒng)計規(guī)律了解光的波粒二象性用統(tǒng)計規(guī)律了解光的波粒二象性微觀粒子中的粒子性與宏觀概念中的微觀粒子中的粒子性與宏觀概念中的 粒子性粒子性 不同，通不同，通 俗地俗地講，宏觀粒子運動有確定的軌道，能預(yù)測，遵守經(jīng)典物理學(xué)講，宏觀粒子

19、運動有確定的軌道，能預(yù)測，遵守經(jīng)典物理學(xué)實際，而微觀粒子運動軌道具有隨機性，不能預(yù)測，也不遵實際，而微觀粒子運動軌道具有隨機性，不能預(yù)測，也不遵守經(jīng)典物理學(xué)實際；微觀粒子的動搖性與機械波也不一樣，守經(jīng)典物理學(xué)實際；微觀粒子的動搖性與機械波也不一樣，微觀粒子動搖性是指粒子到達不同位置的時機不同，遵守統(tǒng)微觀粒子動搖性是指粒子到達不同位置的時機不同，遵守統(tǒng)計規(guī)律，所以這種波叫概率波計規(guī)律，所以這種波叫概率波欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第十三章動量守恒定律近代物理第十三章動量守恒定律近代物理 物理學(xué)家做了一個有趣的實驗：在雙縫干涉實驗中，物理學(xué)家做了一個有趣的實驗：在雙縫干涉實驗中，在光屏處放上照相底片，假設(shè)減弱光的在光屏處放上照相底片，假設(shè)減弱光的 強度，使光強度，使光 子只能一子只能一個一個地經(jīng)過狹縫實驗結(jié)果闡明，如個一個地經(jīng)過狹縫實驗結(jié)果闡明，如 果曝光時間不太果曝光時間不太 長，長，底片上只能呈現(xiàn)一些不規(guī)那么的點子；如底片上只能呈現(xiàn)一些不規(guī)那么的點子；如 果曝光時間足果曝光時間足 夠長夠長，底片上就會呈現(xiàn)規(guī)那么的干涉條紋對這，底片上就會呈現(xiàn)規(guī)那么的干涉條紋對這 個實驗結(jié)果下個實驗結(jié)果下 列列認識正確的選項是認識正確的選項是 A曝光時間不長時，光