波粒二象性(共11頁)

1、 波粒二象性一、黑體(hit)與黑體輻射1、熱輻射：一切物體都在輻射電磁波，其強度與物體溫度(wnd)有關(guān)。原因：由分子和原子的熱運動(yndng)引起的，在室溫時，輻射的波長較長（比紅光長）不能引起視覺，如果溫度在500以上輻射的就是可見光了，鐵塊燒熱變紅。2、黑體：能完全吸收入射各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體。3、黑體輻射的實驗規(guī)律各種波長的輻射強度都增加輻射強度的極大值向波長較短的方向移動二、普朗克能量量子化1、能量子：可再分的最小能量值（普朗克常量）2、能量的量子化在微觀世界里，能量不能連續(xù)(linx)變化，只能取一系列的分立值，這種現(xiàn)象叫能量量子化。三、光的粒子(lz)性1、光電

2、效應(yīng)(un din xio yng)規(guī)律 存在飽和電流存在遏止電壓存在截止頻率具有瞬時性2、愛因斯坦光電效應(yīng)方程電磁輻射本身就是不連續(xù)的，光不僅在發(fā)射、吸收時能量是一份一份的，光本身就是一個個不可分割的能量子組成的光子。hW0=EkEk為光電子的最大初動能最大初動能與有關(guān)，與光強弱無關(guān)hW0時，才有光電子電子一次吸收光子全部能量，不需要積累能量時間同種顏色的光越強，光子數(shù)多，產(chǎn)生光電子多，飽和電流大四、粒子的波動性德布羅意認為：任何一個運動的物體，小的如電子、質(zhì)子，大的如行星，太陽平時見到運動的汽車，流動的人群，飛翔的鳥，都有一種波動與之對應(yīng)，其波長為這里p為物體的動量五、概率(gil)波光子

3、在空間出現(xiàn)的概念可用波動規(guī)律來確定，光子從概念上講，光波(gungb)是一種概率波。六、不確定(qudng)關(guān)系粒子通過狹縫時發(fā)生衍射。狹縫的寬度代表粒子位置的不確定范圍，中央亮條的寬度代表粒子動量的不確定范圍。位置限定在寬度為a的范圍里（位置的不確定量減小了），而其經(jīng)過狹縫后到投影區(qū)以外，說明粒子具有與原來運動方向垂直的動量，該方向的動量具有不確定性，亮紋越寬，不確定性越大。 同步測試一、選擇題1、下列各種說法中正確的有 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A普朗克在研

4、究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說B一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的照射時間太短C在光的單縫衍射實驗中，狹縫越窄，光子動量的不確定量越大D任何一個運動物體，無論是大到太陽、地球，還是小到電子、質(zhì)子，都與一種波相對應(yīng)，這就是物質(zhì)波。物質(zhì)波是概率波2、愛因斯坦由光電效應(yīng)的實驗規(guī)律(gul)，猜測光具有粒子性，從而提出光子說。從科學研究的方法來說，這屬于 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A等效(dn xio)替代B控制變量C科學假說D數(shù)學(shxu)

5、歸納3、下列說法正確的是 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A光波是一種概率波B光波是一種電磁波C單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光子的能量改變D單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光的波長不變4、(江蘇南京六中高二期末，9)某金屬在一束綠光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，則 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A若增加綠光的照射強度，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)

6、目不變B若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子最大初動能增加C若改用紫光照射，則逸出的光電子最大初動能增加D若改用紫光照射，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增加5、光具有波粒二象性，那么能夠證明光具有波粒二象性的現(xiàn)象是 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A光的反射及小孔成像B光的干涉，光的衍射，光的色散C光的折射及透鏡成像D光的干涉，光的衍射和光電效應(yīng)6、如下圖所示，一個粒子源產(chǎn)生某種粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光，那么在熒

7、光屏上將會看到 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A只有(zhyu)兩條亮紋B有許多條明、暗相間的條紋C沒有亮紋D只有(zhyu)一條亮紋7、一束單色光照射在某金屬表面上，有光電子從該金屬表面逸出。若設(shè)法逐步減小入射光的強度(qingd)(入射光的強度始終大于零)，則 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A逸出光電子數(shù)逐步減小，當入射光強度減小到某

8、一數(shù)值時，將沒有光電子逸出B逸出光電子的最大初動能逐步減小C單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)逐步減小，但始終有光電子逸出D逸出的光電子的最大初動能不變8、(重慶高考理綜，21)用a、b、c、d表示4種單色光，若a、b從同種玻璃射向空氣，a的臨界角小于b的臨界角；用b、c和d在相同條件下分別做雙縫干涉實驗，c的條紋間距最大；用b、d照射某金屬表面，只有b能使其發(fā)射電子。則可推斷a、b、c、d可能分別是 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A紫光、藍光、紅光、橙光B藍光、紫光、紅光、

9、橙光C紫光、藍光、橙光、紅光D紫光、橙光、紅光、藍光9、如圖所示，a、b兩束平行光入射到三棱鏡上，已知這兩束平行光中一束為紅光，另一束為藍光。經(jīng)三棱鏡折射后，這兩束光交會于光屏M上的同一點N。對于a、b兩束平行光的顏色的判斷，以及在這兩束平行光照射到某種金屬板時，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)的下述說法中，正確的是 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）Aa為紅光束，b為藍光束；若光束口照射某金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)，則不管光束b的強度如何，用它照射該金屬板時必能產(chǎn)生光電效應(yīng)Ba為紅光束，

10、b為藍光束；若光束口照射某金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)，則光束b只要有足夠的強度(qingd)，用它照射該金屬板時必能產(chǎn)生光電效應(yīng)Ca為藍光束，b為紅光束；若光束b照射某金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)，則不管(bgun)光束a的強度如何，用它照射該金屬板時必能產(chǎn)生光電效應(yīng)Da為藍光束，b為紅光束，若光束b照射某金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)(un din xio yng)，則光束a只要有足夠的強度，用它照射該金屬板時必能產(chǎn)生光電效應(yīng)10、下列現(xiàn)象中能說明光既具有波動性，又具有粒子性的是 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_0

11、07/zxcs.htm# （）A光的色散和光的干涉B光的干涉和光的衍射C泊松亮斑和光電效應(yīng)D光的反射和光電效應(yīng)11、如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖象，由圖象可知 HYPERLINK /_padcourse2/web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A該金屬的逸出功等于EB該金屬的逸出功等于hv0C入射光的頻率為2v0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2ED入射光的頻率為v0/2時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E/212、下列敘述中正確的是 HYPERLINK /_padcourse2/

12、web/WL/RE_X3-5_WL_22_02/RE_X3-5_WL_22_02_007/zxcs.htm# （）A在相同條件下，用紫光照射雙縫產(chǎn)生的干涉條紋間距比用紅光時大B衍射現(xiàn)象研究表明，“光沿直線傳播”只是一種近似的規(guī)律C產(chǎn)生光電效應(yīng)的截止頻率，只與金屬的逸出功有關(guān)D光電效應(yīng)實驗表明，入射光波的振幅越大，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大顯示提示1、ACD2、C解析：本題考查物理思維(swi)方法，光子說的提出屬于猜想，是否正確需實踐的進一步檢驗，這種方法是科學假說，故選C。3、AB解析：據(jù)光的波粒二象性可知，光是一種概率波，A選項正確。據(jù)光的電磁說可知B選項正確。任何單色光在傳播過程中

13、其頻率總是保持不變，但波速v卻隨介質(zhì)(jizh)的改變而改變()，據(jù)E=hv知單色光在傳播過程中，單個光子的能量(nngling)總保持不變，C選項錯誤。據(jù)，v=v得，光密介質(zhì)的折射率較大，故當光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時波長變長，D選項錯誤。4、C5、D解析：在中學階段表明光具有波動性的典型現(xiàn)象是光的干涉和衍射現(xiàn)象；表明光具有粒子性的典型現(xiàn)象是光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)。6、B解析：任何運動的粒子都具有波粒二象性，那么離子源產(chǎn)生的大量粒子透過雙縫就應(yīng)該表現(xiàn)出波動性，即形成明、暗相間的多條干涉條紋，故B選項正確。7、CD8、A解析：由知：C臨anb，光的頻率vavb；由條紋間距公式知；相同條件下，xC

14、最大，知：c最大，即頻率vcvb，vcvd，綜上可知：vavbvdvc，則知A選項正確，B、C、D均錯。9、C解析：由題圖知：a、b折射后交于一點，說明(shumng)a的折射率大于b的折射率，故a是藍光束，b是紅光束，故A、B均錯；只要b能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則不管a強弱如何，一定能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，C對，D錯。10、C解析：首先要明確光的干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象(xinxing)，而泊松亮斑是光衍射的結(jié)果，而光電效應(yīng)證明光具有粒子性，因此C項正確；而光的色散表明不同頻率的光在同一介質(zhì)中折射率不同，是波的性質(zhì)。因而A、B、D均不對。11、AB12、BC課外(kwi)拓展光的干涉、衍射現(xiàn)象的

15、產(chǎn)生和觀察1、光的干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生和觀察兩列光波在空間相遇時，相互疊加，在某些區(qū)域始終加強，在另一些區(qū)域始終減弱，形成穩(wěn)定的強弱分布的現(xiàn)象叫做光的干涉實驗告訴我們，產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是：兩列光波頻率（波長）相同、相差恒定、振動方向相同時，兩列波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣實驗中，要想得到兩列相干光源（即滿足干涉條件：頻率（波長）相同、相差恒定、振動方向相同的光源），常采用的方法是從一列光波中“分出”一部分完全相同的光波干涉圖樣的特征是：明暗相間的圖樣產(chǎn)生干涉圖樣的具體方法有幾種，但總的來說都是將一個光源(gungyun)的光分成兩束如圖1所示的雙縫干涉；圖2所示菲涅耳雙棱鏡干涉；圖3所示洛埃鏡干涉；圖

16、4所示薄膜干涉；圖5所示牛頓環(huán)干涉兩列相干光波相遇的空間為干涉場，只有在干涉場中用屏才可以(ky)接收到干涉圖樣（在薄膜干涉中的薄膜同時又是屏）2、光的衍射現(xiàn)象(xinxing)的產(chǎn)生和觀察光遇到障礙物時，偏離直線傳播而進入障礙物的幾何陰影中，這種光繞過障礙物的繞射現(xiàn)象叫做光的衍射產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象需要：障礙物或孔的線度（大?。┡c波長相差不多由于光的波長較短，不足10-6m（即1m），所以一般情況下，很難看到光的衍射現(xiàn)象如圖6所示，為單縫衍射實驗現(xiàn)象從圖樣上看，單縫衍射圖樣也是明暗相間(xingjin)的圖樣，但單縫衍射圖樣中央亮條紋較寬、較亮，兩邊條紋明暗相間逐漸變暗，即能量大部分集中在中央

17、亮紋在單縫衍射實驗中，減小單縫的寬度，會看到中央亮紋寬度及明暗條紋間距增大，反之則減小對光的“限制(xinzh)”越厲害，光在這個(zh ge)方向上展開的也越厲害瞇起眼睛或通過羽毛、沙巾會見到“光芒”現(xiàn)象，就是光的衍射現(xiàn)象高考解析右圖是倫琴射線管的結(jié)構(gòu)示意圖。電源E給燈絲K加熱，從而發(fā)射出熱電子，熱電子在K、A間的強電場作用下高速向?qū)﹃帢OA飛去。電子流打到A極表面，激發(fā)出高頻電磁波，這就是X射線。下列說法中正確的有（）A.P、Q間應(yīng)接高壓直流電，且Q接正極B.P、Q間應(yīng)接高壓交流電C.K、A間是高速電子流即陰極射線，從A發(fā)出的是X射線即一種高頻電磁波D.從A發(fā)出的X射線的頻率和P、Q間的交流

18、電的頻率相同分析：K、A間的電場方向應(yīng)該始終是向左的，所以P、Q間應(yīng)接高壓直流電，且Q接正極。從A發(fā)出的是X射線，其頻率由光子能量大小決定。若P、Q間電壓為U，則X射線的頻率最高可達Ue/h。本題選AC。例2、對愛因斯坦光電效應(yīng)方程，下面的理解正確的有()A.只要是用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金屬中逸出的所有光電子都會具有同樣的初動能EKB.式中的W表示每個光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功C.逸出功W和極限頻率0之間應(yīng)滿足關(guān)系式W= h0D.光電子的最大初動能和入射光的頻率成正比分析(fnx)：愛因斯坦光電效應(yīng)(un din xio yng)方程中的W表示從金屬表面直接中逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功，因