第1課時(shí)　光電效應(yīng)　波粒二象性ppt課件

1、第十二章原子與原子核第十二章原子與原子核第第1 1課時(shí)光電效應(yīng)波粒二象性課時(shí)光電效應(yīng)波粒二象性根底回想根底回想中心探求中心探求演練提升演練提升 根底回想根底回想 自主梳理自主梳理融會(huì)貫穿融會(huì)貫穿知識(shí)梳理知識(shí)梳理一、光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)1.1.定義定義當(dāng)光照射在金屬外表上時(shí)當(dāng)光照射在金屬外表上時(shí), ,金屬中的金屬中的 會(huì)因吸收光的能量而逸出金屬外表會(huì)因吸收光的能量而逸出金屬外表的景象的景象. .電子電子2.2.光電子光電子光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子. .3.3.光電效應(yīng)的特征光電效應(yīng)的特征(1)(1)對(duì)于給定的光電陰極資料對(duì)于給定的光電陰極資料, ,都存在一個(gè)發(fā)生光電效應(yīng)所

2、需的入射光的最小都存在一個(gè)發(fā)生光電效應(yīng)所需的入射光的最小頻率頻率0,0,叫做光電效應(yīng)的截止頻率叫做光電效應(yīng)的截止頻率, ,只需只需 截止頻率的光截止頻率的光, ,才干引起光才干引起光電效應(yīng)電效應(yīng). .不同金屬資料的截止頻率不同不同金屬資料的截止頻率不同. .超越超越(2)(2)當(dāng)入射光的頻率高于截止頻率、光電流出現(xiàn)時(shí)當(dāng)入射光的頻率高于截止頻率、光電流出現(xiàn)時(shí), ,光電流的大小由光強(qiáng)光電流的大小由光強(qiáng) , ,光強(qiáng)越大光強(qiáng)越大, ,光電流越光電流越 . .(3)(3)從陰極發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成從陰極發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成 . .(4)(4)只需光的頻率大于截止頻

3、率只需光的頻率大于截止頻率, ,即使用極弱的入射光即使用極弱的入射光, ,光電子總能光電子總能 ( (約約10-9 s)10-9 s)發(fā)射出來發(fā)射出來. .決議決議大大線性關(guān)系線性關(guān)系立刻立刻4.4.用光電管研討光電效應(yīng)用光電管研討光電效應(yīng)(1)(1)電路如下圖電路如下圖(2)(2)光電流與飽和電流光電流與飽和電流入射光強(qiáng)度入射光強(qiáng)度: : 入射到金屬外表單位面積上的能量入射到金屬外表單位面積上的能量. .頻率一定頻率一定時(shí)時(shí), , 越大越大, ,光子數(shù)越多光子數(shù)越多. .光電流光電流: :光電子在電路中構(gòu)成的電流光電子在電路中構(gòu)成的電流. .光電流有最大值光電流有最大值, ,未到達(dá)最大值以前

4、未到達(dá)最大值以前, ,其大小和其大小和 、 都有關(guān)都有關(guān), ,到達(dá)最大值以后到達(dá)最大值以后, ,光電流與光強(qiáng)成正比光電流與光強(qiáng)成正比. .飽和電流飽和電流: :在在 的光照射下的最大光電流的光照射下的最大光電流, ,飽和電流不隨飽和電流不隨電路中電路中 的增大而增大的增大而增大. .單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)光強(qiáng)光強(qiáng)光強(qiáng)光強(qiáng)電壓電壓一定頻率與強(qiáng)度一定頻率與強(qiáng)度電壓電壓把一塊鋅板銜接在驗(yàn)電器上把一塊鋅板銜接在驗(yàn)電器上, ,并使鋅板帶負(fù)電并使鋅板帶負(fù)電, ,驗(yàn)電器指針張開驗(yàn)電器指針張開, ,用紫用紫外線燈照射鋅板外線燈照射鋅板, ,察看到驗(yàn)電器指針張角減小至閉合又張開察看到驗(yàn)電器指針張角減小至閉合又張開

5、. .(1)(1)驗(yàn)電器指針張角為何會(huì)變化驗(yàn)電器指針張角為何會(huì)變化? ?(2)(2)假設(shè)紫外線的強(qiáng)度添加假設(shè)紫外線的強(qiáng)度添加, ,將對(duì)光電效應(yīng)產(chǎn)生什么影響將對(duì)光電效應(yīng)產(chǎn)生什么影響? ?答案答案:(1):(1)開場(chǎng)驗(yàn)電器帶負(fù)電開場(chǎng)驗(yàn)電器帶負(fù)電, ,用紫外線照射鋅板后用紫外線照射鋅板后, ,鋅板發(fā)生光電效鋅板發(fā)生光電效應(yīng)應(yīng), ,鋅板帶正電鋅板帶正電, ,結(jié)果使驗(yàn)電器負(fù)電荷中和后帶正電結(jié)果使驗(yàn)電器負(fù)電荷中和后帶正電. .(2)(2)當(dāng)紫外線強(qiáng)度添加時(shí)當(dāng)紫外線強(qiáng)度添加時(shí), ,鋅板上的正電荷數(shù)添加鋅板上的正電荷數(shù)添加, ,使驗(yàn)電器指針張角使驗(yàn)電器指針張角增大增大. .二、愛因斯坦光電效應(yīng)方程二、愛因斯坦

6、光電效應(yīng)方程1.1.光子光子每一光子的能量為每一光子的能量為= .= .不同頻率的光子具有不同的能量不同頻率的光子具有不同的能量. .hh2.2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)(1)表達(dá)式表達(dá)式:h= .:h= .212mvW(2)(2)物理意義物理意義: :金屬板內(nèi)的電子從入射光中吸收一個(gè)光子的能量金屬板內(nèi)的電子從入射光中吸收一個(gè)光子的能量hh之后之后, ,一一部分耗費(fèi)于電子由金屬內(nèi)逸出外表時(shí)所需做的功部分耗費(fèi)于電子由金屬內(nèi)逸出外表時(shí)所需做的功W,W,叫叫 ; ;另一部另一部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能 mv2. mv2.逸出功逸出功12三、光的波粒二象性與物質(zhì)波

7、三、光的波粒二象性與物質(zhì)波1.1.光的波粒二象性光的波粒二象性(1)(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. .動(dòng)搖動(dòng)搖(2)(2)光電效應(yīng)景象闡明光具有光電效應(yīng)景象闡明光具有 性性. .(3)(3)光既具有動(dòng)搖性光既具有動(dòng)搖性, ,又具有粒子性又具有粒子性, ,稱為光的稱為光的 性性. .2.2.物質(zhì)波物質(zhì)波(1)(1)概率波概率波光的干涉景象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守動(dòng)搖規(guī)律的表現(xiàn)光的干涉景象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守動(dòng)搖規(guī)律的表現(xiàn), ,亮條紋是光子到達(dá)概率亮條紋是光子到達(dá)概率 的地方的地方, ,暗條紋是光子到達(dá)概率暗條紋是光子到達(dá)概率 的地方的地方, ,因此

8、光波是一種概率波因此光波是一種概率波. .粒子粒子波粒二象波粒二象大大小小(2)(2)物質(zhì)波物質(zhì)波任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體, ,小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng), ,其其波長(zhǎng)波長(zhǎng)= ,p= ,p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量,h,h為普朗克常量為普朗克常量. .hp自主檢測(cè)自主檢測(cè)1.1.思索判別思索判別(1)(1)光子和光電子都是與之相對(duì)應(yīng)的一種波光子和光電子都是與之相對(duì)應(yīng)的一種波.(.() )(2)(2)只需入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng)只需入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng), ,就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng).(.() )(3)

9、(3)要使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)要使某金屬發(fā)生光電效應(yīng), ,入射光子的能量必需大于金屬的逸出功入射光子的能量必需大于金屬的逸出功.(.() )(4)(4)光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率成正比光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率成正比.(.() )(5)(5)光的頻率越高光的頻率越高, ,光的粒子性越明顯光的粒子性越明顯.(.() )(6)(6)德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說, ,勝利地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律勝利地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律.(.() )(7)(7)美國(guó)物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)美國(guó)物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng), ,進(jìn)一步證明了光的粒子性進(jìn)一步證明了光的

10、粒子性.(.() )(8)(8)法國(guó)物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)為動(dòng)搖性法國(guó)物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)為動(dòng)搖性.(.() )答案答案:(1):(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)(8)(8)2.(20212.(2021湖北天門模擬湖北天門模擬)()(多項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇) )在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中, ,用頻率為用頻率為的光照的光照射光電管陰極射光電管陰極, ,發(fā)生了光電效應(yīng)發(fā)生了光電效應(yīng), ,以下說法正確的選項(xiàng)是以下說法正確的選項(xiàng)是( ( ) )A.A.增大入射光的強(qiáng)度增大入射光的強(qiáng)度, ,光電流

11、增大光電流增大B.B.減小入射光的強(qiáng)度減小入射光的強(qiáng)度, ,光電效應(yīng)景象消逝光電效應(yīng)景象消逝C.C.改用頻率小于改用頻率小于的光照射的光照射, ,一定不發(fā)生光電效應(yīng)一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.D.改用頻率大于改用頻率大于的光照射的光照射, ,光電子的最大初動(dòng)能變大光電子的最大初動(dòng)能變大ADAD解析解析: :用頻率為用頻率為的光照射光電管陰極的光照射光電管陰極, ,發(fā)生光電效應(yīng)發(fā)生光電效應(yīng), ,改用頻率較小的光改用頻率較小的光照射時(shí)照射時(shí), ,有能夠發(fā)生光電效應(yīng)有能夠發(fā)生光電效應(yīng), ,故故C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;根據(jù)根據(jù)h= mv2+Wh= mv2+W可知添加照射光可知添加照射光的頻率的頻率, ,光電子最

12、大初動(dòng)能增大光電子最大初動(dòng)能增大, ,故故D D正確正確; ;增大入射光強(qiáng)度增大入射光強(qiáng)度, ,單位時(shí)間內(nèi)照單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光子數(shù)添加射到單位面積的光子數(shù)添加, ,那么光電流將增大那么光電流將增大, ,故故A A正確正確; ;光電效應(yīng)能否光電效應(yīng)能否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)而與照射光強(qiáng)度無關(guān)發(fā)生與照射光頻率有關(guān)而與照射光強(qiáng)度無關(guān), ,故故B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .123.3.入射光照到某金屬外表上發(fā)生光電效應(yīng)入射光照到某金屬外表上發(fā)生光電效應(yīng), ,假設(shè)入射光的強(qiáng)度減弱假設(shè)入射光的強(qiáng)度減弱, ,而頻率堅(jiān)而頻率堅(jiān)持不變持不變, ,那么以下說法正確的選項(xiàng)是那么以下說法正確的選項(xiàng)是( ( ) )A.A

13、.從光照射到金屬外表到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯添加從光照射到金屬外表到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯添加B.B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小C.C.逸出的光電子的最大初動(dòng)能增大逸出的光電子的最大初動(dòng)能增大D.D.單位時(shí)間內(nèi)從金屬外表逸出的光電子數(shù)目將減少單位時(shí)間內(nèi)從金屬外表逸出的光電子數(shù)目將減少D D解析解析: :電子吸收光子時(shí)間非常短電子吸收光子時(shí)間非常短, ,是瞬時(shí)性的是瞬時(shí)性的, ,故故A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;同一光電效應(yīng)中同一光電效應(yīng)中, ,頻率不變頻率不變, ,光電子飛出的最大初動(dòng)能不變光電子飛出的最大初動(dòng)能不變, ,故故B,CB,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;入

14、射光的強(qiáng)度減弱入射光的強(qiáng)度減弱, ,而頻率不變而頻率不變, ,那么單位時(shí)間內(nèi)吸收光子的電子數(shù)減少那么單位時(shí)間內(nèi)吸收光子的電子數(shù)減少, ,相應(yīng)地從金屬外表相應(yīng)地從金屬外表逸出的光電子數(shù)也減少逸出的光電子數(shù)也減少, ,故故D D正確正確. . 中心探求中心探求 分類探求分類探求各個(gè)擊破各個(gè)擊破考點(diǎn)一光電效應(yīng)規(guī)律考點(diǎn)一光電效應(yīng)規(guī)律1.1.光電效應(yīng)的本質(zhì)光電效應(yīng)的本質(zhì)光子照射到金屬外表光子照射到金屬外表, ,某個(gè)電子吸收光子的能量使其動(dòng)能變大某個(gè)電子吸收光子的能量使其動(dòng)能變大, ,當(dāng)電子的動(dòng)能增大到當(dāng)電子的動(dòng)能增大到足以抑制原子核的引力時(shí)足以抑制原子核的引力時(shí), ,便飛出金屬外表成為光電子便飛出金屬外

15、表成為光電子. .2.2.截止頻率的本質(zhì)截止頻率的本質(zhì)光子的能量與頻率有關(guān)光子的能量與頻率有關(guān), ,而金屬中電子抑制原子核引力需求的能量是一定的而金屬中電子抑制原子核引力需求的能量是一定的, ,光子的光子的能量必需大于金屬的逸出功時(shí)才干發(fā)生光電效應(yīng)能量必需大于金屬的逸出功時(shí)才干發(fā)生光電效應(yīng). .這個(gè)能量的最小值等于這種金屬這個(gè)能量的最小值等于這種金屬對(duì)應(yīng)的逸出功對(duì)應(yīng)的逸出功, ,所以每種金屬都有一定的截止頻率所以每種金屬都有一定的截止頻率. .3.3.對(duì)光電效應(yīng)瞬時(shí)性的了解對(duì)光電效應(yīng)瞬時(shí)性的了解光照射到金屬上時(shí)光照射到金屬上時(shí), ,電子吸收光子的能量不需求積累電子吸收光子的能量不需求積累, ,

16、吸收的能量立刻轉(zhuǎn)化為電子的吸收的能量立刻轉(zhuǎn)化為電子的能量能量, ,因此電子對(duì)光子的吸收非常迅速因此電子對(duì)光子的吸收非常迅速. .4.4.對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋5.5.光電子的最大初動(dòng)能光電子的最大初動(dòng)能電子吸收光子能量后電子吸收光子能量后, ,一部分抑制妨礙作用做功一部分抑制妨礙作用做功, ,剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能初動(dòng)能, ,只需直接從金屬外表飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能只需直接從金屬外表飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能. .對(duì)于確定的對(duì)于確定的金屬金屬,W,W是一定的是一定的, ,故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻率增大而增大故光電子的最大初動(dòng)能只隨

17、入射光的頻率增大而增大6.6.光電效應(yīng)中的對(duì)應(yīng)關(guān)系光電效應(yīng)中的對(duì)應(yīng)關(guān)系【典例【典例1 1】 (2021 (2021黑龍江鶴崗一模黑龍江鶴崗一模) )關(guān)于光電效應(yīng)關(guān)于光電效應(yīng), ,以下說法正確的選項(xiàng)是以下說法正確的選項(xiàng)是( () )A.A.截止頻率越大的金屬資料逸出功越大截止頻率越大的金屬資料逸出功越大B.B.只需光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)只需光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng), ,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.C.從金屬外表出來的光電子的最大初動(dòng)能越大從金屬外表出來的光電子的最大初動(dòng)能越大, ,這種金屬的逸出功越小這種金屬的逸出功越小D.D.入射光的強(qiáng)度一定時(shí)入射光的強(qiáng)度一定時(shí), ,頻率越高頻率

18、越高, ,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多A A中心點(diǎn)撥中心點(diǎn)撥 (1) (1)能否產(chǎn)生光電子能否產(chǎn)生光電子, ,決議于入射光的最低頻率決議于入射光的最低頻率, ,不是看光不是看光照時(shí)間照時(shí)間. .(2)(2)產(chǎn)生多少光電子產(chǎn)生多少光電子, ,看入射光的強(qiáng)度和頻率看入射光的強(qiáng)度和頻率. .解析解析: :逸出功逸出功W=h0,W=h0,知截止頻率越大知截止頻率越大, ,逸出功越大逸出功越大, ,故故A A正確正確; ;光電效應(yīng)的光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的截止頻率條件是入射光的頻率大于金屬的截止頻率, ,與光照時(shí)間無關(guān)與光照時(shí)間無關(guān), ,故故B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤.

19、 .根根據(jù)光電效應(yīng)方程據(jù)光電效應(yīng)方程h= mv2+Wh= mv2+W知知, ,最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系關(guān)系, ,不會(huì)影響金屬的逸出功不會(huì)影響金屬的逸出功, ,故故C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;入射光的強(qiáng)度一定時(shí)入射光的強(qiáng)度一定時(shí), ,頻率越高頻率越高, ,光子的能量值越大光子的能量值越大, ,入射光中的光子的數(shù)目越少入射光中的光子的數(shù)目越少, ,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少子數(shù)就越少, ,故故D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .12反思總結(jié)反思總結(jié) 光電效應(yīng)景象的本質(zhì)光電效應(yīng)景象的本質(zhì)(1)(1)光電效應(yīng)是發(fā)生在金屬外表的景象光電效應(yīng)是發(fā)生在金屬外表

20、的景象. .(2)(2)不論能否發(fā)生光電效應(yīng)不論能否發(fā)生光電效應(yīng), ,金屬外表的電子都只吸收一個(gè)光子金屬外表的電子都只吸收一個(gè)光子, ,不能同不能同時(shí)吸收兩個(gè)光子時(shí)吸收兩個(gè)光子. .(3)(3)逸出功是抑制金屬外表做功的最小值逸出功是抑制金屬外表做功的最小值. .(4)(4)光電子的速度是不確定的光電子的速度是不確定的, ,但有最大值但有最大值, ,即光電子具有最大初動(dòng)能即光電子具有最大初動(dòng)能. .(5)(5)光的強(qiáng)度簡(jiǎn)稱為光強(qiáng)光的強(qiáng)度簡(jiǎn)稱為光強(qiáng), ,光強(qiáng)決議于光子的頻率與入射光子數(shù)光強(qiáng)決議于光子的頻率與入射光子數(shù). .多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.光電效應(yīng)景象光電效應(yīng)景象(2021(2021廣東中

21、山模擬廣東中山模擬)()(多項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇) )如下圖如下圖, ,用導(dǎo)線把驗(yàn)電器用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相銜接與鋅板相銜接, ,當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí), ,發(fā)生的景象是發(fā)生的景象是( ( ) )A.A.有光子從鋅板逸出有光子從鋅板逸出B.B.有光電子從鋅板逸出有光電子從鋅板逸出C.C.驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D.D.鋅板帶負(fù)電鋅板帶負(fù)電BCBC解析解析: :用紫外線照射鋅板是可以發(fā)生光電效應(yīng)的用紫外線照射鋅板是可以發(fā)生光電效應(yīng)的, ,鋅板上的電子吸收紫外鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板外表逸出線的能量從鋅板外表逸出, ,稱之為光電子稱之為光電子, ,故故A

22、A錯(cuò)誤錯(cuò)誤,B,B正確正確; ;鋅板與驗(yàn)電器鋅板與驗(yàn)電器相連相連, ,帶有一樣電性的電荷帶有一樣電性的電荷, ,鋅板失去電子應(yīng)該帶正電鋅板失去電子應(yīng)該帶正電, ,那么驗(yàn)電器指針張那么驗(yàn)電器指針張開一角度開一角度, ,故故C C正確正確,D,D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .B B 考點(diǎn)二光電效應(yīng)圖像問題考點(diǎn)二光電效應(yīng)圖像問題四類圖像四類圖像E Ek k=eU=eUc c【典例【典例2 2】 (2021 (2021宜興市模擬宜興市模擬) )從從19071907年起年起, ,密立根就開場(chǎng)丈量金屬的遏止密立根就開場(chǎng)丈量金屬的遏止電壓電壓Uc(Uc(即圖即圖1 1所示的電路中電流表所示的電路中電流表G G的讀數(shù)減小到零

23、時(shí)加在電極的讀數(shù)減小到零時(shí)加在電極K,AK,A之間的反之間的反向電壓向電壓) )與入射光的頻率與入射光的頻率,由此算出普朗克常量由此算出普朗克常量h,h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的得出的h h相比較相比較, ,以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性. .按照密立根的方法按照密立根的方法我們利用圖示安裝進(jìn)展實(shí)驗(yàn)我們利用圖示安裝進(jìn)展實(shí)驗(yàn), ,得到了某金屬的得到了某金屬的Uc-Uc-圖像如圖圖像如圖2 2所示所示. .以下說法以下說法正確的選項(xiàng)是正確的選項(xiàng)是( ( ) )A.A.該金屬的截止頻率約為該金屬的截止頻率約為4.274.271014Hz

24、1014HzB.B.該金屬的截止頻率約為該金屬的截止頻率約為5.505.501014Hz1014HzC.C.該圖線的斜率為普朗克常量該圖線的斜率為普朗克常量D.D.該圖線的斜率為這種金屬的逸出功該圖線的斜率為這種金屬的逸出功A A中心點(diǎn)撥中心點(diǎn)撥 (1) (1)金屬金屬Uc-Uc-圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該金屬遏止電壓圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該金屬遏止電壓為為0 0時(shí)時(shí), ,入射光的頻率入射光的頻率. .題后反思題后反思 求解光電效應(yīng)問題應(yīng)抓住的三個(gè)關(guān)系式求解光電效應(yīng)問題應(yīng)抓住的三個(gè)關(guān)系式多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.I-U1.I-U圖像圖像(2021(2021九江模擬九江模擬) )研討光電效應(yīng)的電路如

25、下圖研討光電效應(yīng)的電路如下圖, ,用頻率一樣、強(qiáng)用頻率一樣、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板( (陰極陰極K),K),鈉極板發(fā)射出的光電子被鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極陽極A A吸收吸收, ,在電路中構(gòu)成光電流在電路中構(gòu)成光電流. .以下光電流以下光電流I I與與A,KA,K之間的電壓之間的電壓UAKUAK的關(guān)系圖的關(guān)系圖像中像中, ,正確的選項(xiàng)是正確的選項(xiàng)是( ( ) )C C解析解析: :同種光對(duì)應(yīng)的遏止電壓即光電流同種光對(duì)應(yīng)的遏止電壓即光電流I=0I=0時(shí)對(duì)應(yīng)的反向電壓為一確定值時(shí)對(duì)應(yīng)的反向電壓為一確定值; ;在在發(fā)生光電效應(yīng)的條件下發(fā)生光電效應(yīng)的

26、條件下, ,光越強(qiáng)光越強(qiáng), ,飽和電流越大飽和電流越大. .故故C C正確正確,A,B,D,A,B,D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .ABC ABC 考點(diǎn)三光的波粒二象性物質(zhì)波考點(diǎn)三光的波粒二象性物質(zhì)波1.1.對(duì)光的波粒二象性的進(jìn)一步了解對(duì)光的波粒二象性的進(jìn)一步了解, ,卻是統(tǒng)一的卻是統(tǒng)一的、康普頓效康普頓效應(yīng)應(yīng)少量或個(gè)別光少量或個(gè)別光子顯示出粒子性子顯示出粒子性光子不 同 于光子不 同 于宏觀觀念 的 粒宏觀觀念 的 粒子子hc2.2.物質(zhì)波物質(zhì)波(1)(1)定義定義: :任何運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng)任何運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng). .這種波也叫德布羅意波這種波也叫德布羅意波. .【典例【典例3 3

27、】 (2021 (2021陜西寶雞模擬陜西寶雞模擬) )關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性, ,以下說法中不正以下說法中不正確的選項(xiàng)是確的選項(xiàng)是( ( ) )A.A.不僅光子具有波粒二象性不僅光子具有波粒二象性, ,一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B.B.大量光子的行為表現(xiàn)出光的動(dòng)搖性大量光子的行為表現(xiàn)出光的動(dòng)搖性, ,而少量光子的行為表現(xiàn)出光的粒子性而少量光子的行為表現(xiàn)出光的粒子性C.C.光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)光的波長(zhǎng)越長(zhǎng), ,粒子性越明顯粒子性越明顯, ,光的頻率越高光的頻率越高, ,動(dòng)搖性越明顯動(dòng)搖性越明顯D.D.宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小宏觀物體的德布羅意波

28、的波長(zhǎng)太小, ,實(shí)踐很難察看到動(dòng)搖性實(shí)踐很難察看到動(dòng)搖性C C解析解析: :光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律, ,大量光子的行為表現(xiàn)大量光子的行為表現(xiàn)出光的動(dòng)搖性出光的動(dòng)搖性, ,而少量光子表現(xiàn)出光的粒子性而少量光子表現(xiàn)出光的粒子性. .光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)光的波長(zhǎng)越長(zhǎng), ,動(dòng)搖性越明動(dòng)搖性越明顯顯, ,光的頻率越高光的頻率越高, ,粒子性越明顯粒子性越明顯. .宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小, ,實(shí)踐實(shí)踐很難察看到動(dòng)搖性很難察看到動(dòng)搖性, ,故故A,B,DA,B,D正確正確,C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .誤區(qū)警示誤區(qū)警示 波粒二象性

29、的波粒二象性的“三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)(1)光子的粒子性并不否認(rèn)光的動(dòng)搖性光子的粒子性并不否認(rèn)光的動(dòng)搖性. .(2)(2)宏觀運(yùn)動(dòng)物體也具有動(dòng)搖性宏觀運(yùn)動(dòng)物體也具有動(dòng)搖性, ,只是波長(zhǎng)太短只是波長(zhǎng)太短, ,很難察看到很難察看到. .(3)(3)微觀粒子的動(dòng)搖性與機(jī)械波不同微觀粒子的動(dòng)搖性與機(jī)械波不同, ,微觀粒子的波是概微觀粒子的波是概 率波率波. .ABAB1.1.波粒二象性問題波粒二象性問題(2021(2021河北邢臺(tái)模擬河北邢臺(tái)模擬)()(多項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇) )波粒二象性是微觀波粒二象性是微觀世界的根本特征世界的根本特征, ,以下說法正確的有以下說法正確的有( ( ) )A.A.光電

30、效應(yīng)景象提示了光的粒子性光電效應(yīng)景象提示了光的粒子性B.B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣闡明中子具有動(dòng)搖性熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣闡明中子具有動(dòng)搖性C.C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的動(dòng)搖性解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的動(dòng)搖性解釋D.D.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子, ,它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練2.2.物質(zhì)波物質(zhì)波(2021(2021南昌質(zhì)檢南昌質(zhì)檢)()(多項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇) )關(guān)于物質(zhì)波以下說法中正確的選項(xiàng)關(guān)于物質(zhì)波以下說法中正確的選項(xiàng)是是( ( ) )A.A.實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性, ,

31、所以實(shí)物粒子與光子是一樣本質(zhì)的所以實(shí)物粒子與光子是一樣本質(zhì)的物質(zhì)物質(zhì)B.B.物質(zhì)波和光波都是概率波物質(zhì)波和光波都是概率波C.C.粒子的動(dòng)量越大粒子的動(dòng)量越大, ,其動(dòng)搖性越易察看其動(dòng)搖性越易察看D.D.粒子的動(dòng)量越小粒子的動(dòng)量越小, ,其動(dòng)搖性越易察看其動(dòng)搖性越易察看BDBD解析解析: :實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性, ,但實(shí)物粒子與光子不是同但實(shí)物粒子與光子不是同一種物質(zhì)一種物質(zhì), ,故故A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;根據(jù)德布羅意的物質(zhì)波實(shí)際根據(jù)德布羅意的物質(zhì)波實(shí)際, ,物質(zhì)波和光波一樣都是物質(zhì)波和光波一樣都是概率波概率波, ,故故B B正確正確; ;根據(jù)德布羅

32、意的物質(zhì)波實(shí)際公式根據(jù)德布羅意的物質(zhì)波實(shí)際公式= ,= ,可知粒子的動(dòng)量可知粒子的動(dòng)量越大越大, ,波長(zhǎng)越小波長(zhǎng)越小, ,其動(dòng)搖性越不明顯其動(dòng)搖性越不明顯, ,粒子的動(dòng)量越小粒子的動(dòng)量越小, ,波長(zhǎng)越長(zhǎng)波長(zhǎng)越長(zhǎng), ,其動(dòng)搖性其動(dòng)搖性越明顯越明顯, ,越容易察看越容易察看, ,故故D D正確正確,C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .hp 演練提升演練提升 真題體驗(yàn)真題體驗(yàn)強(qiáng)化提升強(qiáng)化提升1.1.光電效應(yīng)問題光電效應(yīng)問題(2021(2021全國(guó)全國(guó)卷卷,19)(,19)(多項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇) )在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中, ,分分別用頻率為別用頻率為a,ba,b的單色光的單色光a,ba,b照射到同種金屬上照射

33、到同種金屬上, ,測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為別為UaUa和和UbUb、光電子的最大初動(dòng)能分別為、光電子的最大初動(dòng)能分別為EkaEka和和Ekb.hEkb.h為普朗克常量為普朗克常量. .以下說以下說法正確的選項(xiàng)是法正確的選項(xiàng)是( ( ) )A.A.假設(shè)假設(shè)ab,ab,那么一定有那么一定有UaUbUab,ab,那么一定有那么一定有EkaEkbEkaEkbC.C.假設(shè)假設(shè)UaUb,UaUb,那么一定有那么一定有EkaEkbEkab,ab,那么一定有那么一定有ha-Ekahb-Ekbha-Ekahb-EkbBCBC解析解析: :由愛因斯坦光電效應(yīng)方程知由愛因斯坦光電效應(yīng)方程知,Ek

34、a=ha-W,Ekb=hb-W,Eka=ha-W,Ekb=hb-W,當(dāng)當(dāng)abab時(shí)時(shí), EkaEkb, EkaEkb,選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確正確; ;由最大初動(dòng)能和遏止電壓的關(guān)系由最大初動(dòng)能和遏止電壓的關(guān)系知知,eUa=Eka,eUb= Ekb,eUa=Eka,eUb= Ekb,假設(shè)假設(shè)ab,ab,得得EkaEkbEkaEkb進(jìn)而知進(jìn)而知UaUb,UaUb,選項(xiàng)選項(xiàng)A A錯(cuò)錯(cuò)誤誤; ;假設(shè)假設(shè)UaUb,UaUb,那么一定有那么一定有Eka Ekb,Eka Ekb,選項(xiàng)選項(xiàng)C C正確正確; ;對(duì)同一種金屬逸出功對(duì)同一種金屬逸出功一樣一樣, ,那么有那么有ha-Eka=hb-Ekb=W,ha-Eka=

35、hb-Ekb=W,選項(xiàng)選項(xiàng)D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .2.2.光子能量問題光子能量問題(2021(2021北京卷北京卷,18)2021,18)2021年年初年年初, ,我國(guó)研制的我國(guó)研制的“大連光源大連光源極紫外自在電子激光安裝極紫外自在電子激光安裝, ,發(fā)出了波長(zhǎng)在發(fā)出了波長(zhǎng)在100 nm(1 nm=10-9 m)100 nm(1 nm=10-9 m)附近延附近延續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖.“.“大連光源因其光子的能量大、密大連光源因其光子的能量大、密度高度高, ,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研討中發(fā)揚(yáng)重要作用可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研討中發(fā)揚(yáng)重要作用. .一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子, ,但又不會(huì)把分子但又不會(huì)把分子打碎打碎. .據(jù)此判別據(jù)此判別, ,可以