202X年高考物理二輪復(fù)習(xí)原子物理專題光電效應(yīng)課件

1、2019年高考物理復(fù)習(xí)年高考物理復(fù)習(xí)1光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)現(xiàn)象光照使物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)現(xiàn)象光照使物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)現(xiàn)象;所發(fā)射的所發(fā)射的電子叫光電子電子叫光電子;光電子定向移動(dòng)所形成的電流叫光電流光電子定向移動(dòng)所形成的電流叫光電流.2. 光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（ 1）對(duì)于任何一種金屬，入射光的頻率必須大于某一）對(duì)于任何一種金屬，入射光的頻率必須大于某一極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng),低于這個(gè)極限頻率低于這個(gè)極限頻率,無(wú)論強(qiáng)無(wú)論強(qiáng)度如何，無(wú)論照射時(shí)間多長(zhǎng)，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)度如何，無(wú)論照射時(shí)間多長(zhǎng)，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng);（2）在單位時(shí)間里

2、從金屬極板中發(fā)射出的光電子數(shù)）在單位時(shí)間里從金屬極板中發(fā)射出的光電子數(shù)跟入射光的強(qiáng)度成正比；跟入射光的強(qiáng)度成正比；（3）發(fā)射出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)）發(fā)射出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大；關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大；（4）只要入射光的頻率高于金屬極板的極限頻率，）只要入射光的頻率高于金屬極板的極限頻率，無(wú)論其強(qiáng)度如何無(wú)論其強(qiáng)度如何,光電子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的光電子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的,不超不超過過10-9s.3光子說光子說 hE h=6.6310 34 J.s普朗克恒量普朗克恒量4. 愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程 Whmvm 221

3、愛因斯坦光電效應(yīng)方程的圖象愛因斯坦光電效應(yīng)方程的圖象愛因斯坦光電效應(yīng)方程是能量守恒愛因斯坦光電效應(yīng)方程是能量守恒定律在光電效應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)形式定律在光電效應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)形式逸出功和極限頻率的關(guān)系逸出功和極限頻率的關(guān)系0 hW 極限波長(zhǎng)和極限頻率的關(guān)系極限波長(zhǎng)和極限頻率的關(guān)系fv 00 c 由由 得得光子說的主要內(nèi)容為：沿空間傳播的光是不連續(xù)的，而光子說的主要內(nèi)容為：沿空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱光子；光是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光量子，簡(jiǎn)稱光子；光子的能量子的能量E與光的頻率與光的頻率 成正比，比例系數(shù)即為普朗克成正比，比例系數(shù)即為普朗克常量常量 Ek0

4、-W0 5. 光的波粒二象性光的波粒二象性光的干涉，衍射等現(xiàn)象充分表明光是波，而光電效應(yīng)光的干涉，衍射等現(xiàn)象充分表明光是波，而光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)又無(wú)可辯駁地證明了光是粒子?，F(xiàn)象和康普頓效應(yīng)又無(wú)可辯駁地證明了光是粒子。事實(shí)上，光具有波動(dòng)和粒子二重特性，俗稱光的波事實(shí)上，光具有波動(dòng)和粒子二重特性，俗稱光的波粒二象性。粒二象性。光在傳播時(shí)更多地表現(xiàn)為波動(dòng)特性，光在傳播時(shí)更多地表現(xiàn)為波動(dòng)特性， 在與物質(zhì)微粒發(fā)生作用時(shí)更多地表現(xiàn)為粒子特征；在與物質(zhì)微粒發(fā)生作用時(shí)更多地表現(xiàn)為粒子特征； 波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光波動(dòng)性越顯著，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光波動(dòng)性越顯著， 頻率越高的光粒子性越顯著；頻率越高的光粒子性越顯著；大量光子

5、的整體行為表現(xiàn)為波動(dòng)性，大量光子的整體行為表現(xiàn)為波動(dòng)性， 少量光子的個(gè)別行為表現(xiàn)為粒子性。少量光子的個(gè)別行為表現(xiàn)為粒子性。光是一種概率波，光是一種概率波，一切微觀粒子都有波粒二象性一切微觀粒子都有波粒二象性15（4分）如圖所示，用導(dǎo)線將驗(yàn)電器與潔凈鋅板分）如圖所示，用導(dǎo)線將驗(yàn)電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗(yàn)電器指示歸零，用紫外線照射鋅連接，觸摸鋅板使驗(yàn)電器指示歸零，用紫外線照射鋅板，驗(yàn)電器指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，接著用毛皮摩擦過的板，驗(yàn)電器指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針張角減小，此現(xiàn)象橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針張角減小，此現(xiàn)象說明鋅板帶說明鋅板帶_電（選填電（

6、選填“正正”或或“負(fù)負(fù)”）;若改用若改用紅外線重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)紅外線重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針根本不會(huì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針根本不會(huì)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn),說明金屬鋅的極限頻率說明金屬鋅的極限頻率_紅紅外線的頻率（選填外線的頻率（選填“大于大于”或或“小于小于”）。）。正正 大于大于 毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，因鋅板被紫外線照射后發(fā)生光電效因鋅板被紫外線照射后發(fā)生光電效應(yīng)缺少電子而帶正電，故驗(yàn)電器指針的負(fù)電荷與鋅應(yīng)缺少電子而帶正電，故驗(yàn)電器指針的負(fù)電荷與鋅板正電荷中和一部分電荷后偏角變小，用紅外線照板正電荷中和一部分電荷后偏角變小，用紅外線照射驗(yàn)電器指針偏角不變，說明鋅板未發(fā)生光電效

7、應(yīng)，射驗(yàn)電器指針偏角不變，說明鋅板未發(fā)生光電效應(yīng)，說明鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率。說明鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率。解析：解析：122（1）（選修）（選修35 ）有關(guān)熱輻射和光的本性，）有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題請(qǐng)完成下列填空題 黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來解釋，黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來解釋，1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為不可分割最小能量值組成，每一份稱為_. 1905年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成

8、光的最小能量單位，光子的能量表認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為達(dá)式為_，并成功解釋了，并成功解釋了_現(xiàn)象現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫出了著名中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫出了著名的的_方程，并因此獲得諾貝爾物方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。理學(xué)獎(jiǎng)。能量子能量子 h光電效應(yīng)光電效應(yīng)光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程 7a、b兩種色光以相同的入射角從某種介質(zhì)射向真兩種色光以相同的入射角從某種介質(zhì)射向真空，光路如圖所示，則以下描述空，光路如圖所示，則以下描述錯(cuò)誤的錯(cuò)誤的是（是（ ）Aa光的頻率大于光的頻率大于b光的頻率光的頻率Ba光在真空中的波長(zhǎng)大于光在真空中的波長(zhǎng)大于b光

9、在真空中的波長(zhǎng)光在真空中的波長(zhǎng)Ca光在介質(zhì)中的傳播速度大于光在介質(zhì)中的傳播速度大于b光在介質(zhì)中的傳光在介質(zhì)中的傳播速度播速度D如果如果a光能使某種金屬光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)介質(zhì)介質(zhì)真空真空abA13(2) (3-5模塊模塊)（3分）如圖所示是使用光電管的分）如圖所示是使用光電管的原理圖。當(dāng)頻率為原理圖。當(dāng)頻率為 的可見光照射到陰極的可見光照射到陰極K上時(shí)，電上時(shí)，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動(dòng)端流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動(dòng)端P由由A向向B滑動(dòng)，通過電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)滑動(dòng)，通過電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)

10、_(填填“增增加加”、“減小減小”或或“不變不變”)。當(dāng)電流表電流剛減小。當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)，則光電子的最大初動(dòng)能為能為_(已知電子電量為已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將的最大初動(dòng)能將_(填填“增加增加”、“減小減小”或或“不變不變”) 。KVGPABS減小減小eU不變不變 14（1）（）（6分）（供選修分）（供選修3-5考生作答）考生作答）如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的金屬如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管

11、中的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)若將電路中的滑涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為UVmA E rKPA若增加黃光照射的強(qiáng)度，則若增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表毫安表 （選填（選填“有有”或或“無(wú)無(wú)”）示數(shù)若改用藍(lán)光）示數(shù)若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則照射光電管中的金屬涂層，則毫安表毫安表 （選填（選填“有有”或或“無(wú)無(wú)”）示數(shù)）示數(shù)無(wú)無(wú)有有直線的斜率直線的斜率 若用幾種都能使金屬涂層發(fā)生光電效應(yīng)的不同頻率若用幾種都能使

12、金屬涂層發(fā)生光電效應(yīng)的不同頻率 的光照射光電管中的金屬涂層，分別測(cè)出能使毫安的光照射光電管中的金屬涂層，分別測(cè)出能使毫安表的讀數(shù)恰好減小到零時(shí)的不同電壓值表的讀數(shù)恰好減小到零時(shí)的不同電壓值U，通過，通過U和和 的幾組對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，作出的幾組對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，作出U 圖象則利用電子的圖象則利用電子的電荷量電荷量e與與U 圖象的圖象的 就可求得普朗克就可求得普朗克常量常量h（用縱軸表示（用縱軸表示U、橫軸表示、橫軸表示 ） 12.C（選修模塊（選修模塊35）下列實(shí)驗(yàn)中，深入地揭示）下列實(shí)驗(yàn)中，深入地揭示了光的粒子性一面的有了光的粒子性一面的有AX射線被石墨散射線被石墨散射后部分波長(zhǎng)增大射后部分波長(zhǎng)增大C轟擊金箔的轟擊金箔的粒子中有少粒子中有少數(shù)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)大角度大角度小角度小角度無(wú)偏轉(zhuǎn)無(wú)偏轉(zhuǎn)粒子源粒子源粒子流粒子流可 移 動(dòng)可 移 動(dòng)探測(cè)器探測(cè)器金箔金箔真空真空D氫原子發(fā)射的光經(jīng)三氫原子發(fā)射的光經(jīng)三棱鏡分光后呈現(xiàn)線狀光譜棱鏡分光后呈現(xiàn)線狀光譜充 氣 玻充 氣 玻璃管璃管狹狹縫縫棱棱鏡鏡光屏光屏電電壓壓驗(yàn)電器驗(yàn)電器鋅板鋅板紫外線燈紫外線燈B鋅板被紫外線照射時(shí)鋅板被紫外線照射時(shí)有電子逸出，但被可見光有電子逸出，但被