人教版高中物理選修35第十七章波粒二象性

1、高中物理學(xué)習(xí)資料金戈鐵騎整理制作第十七章波粒二象性第一節(jié)能量量子化：物理學(xué)的新紀(jì)元1黑體與黑體輻射2黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律3能量子hhch6.551034Js1以下宏觀看法，哪些是“量子化”的()A木棒的長(zhǎng)度B物體的質(zhì)量C物體的動(dòng)量D學(xué)生的個(gè)數(shù)2紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是()A紅光B橙光C黃光D綠光3、2006年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩名美國(guó)科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不相同方向上的渺小變化。他們的優(yōu)異工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精美科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)。以下與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A微波是指波長(zhǎng)在10-3m到10m之間的電磁

2、波B微波和聲波相同都只幸虧介質(zhì)中流傳C黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射D普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)4能引起人的眼睛視覺(jué)效應(yīng)的最小能量為1018J，已知可見(jiàn)光的平均波長(zhǎng)約為60m，普朗克常量丸：663x1034Js，則進(jìn)人人眼的光子數(shù)最少為()A1個(gè)B3個(gè)C.30個(gè)D300個(gè)5黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律以下列圖，由圖可知()隨溫度高升，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加B隨溫度降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加C隨溫度高升，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向搬動(dòng)隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向搬動(dòng)7某廣播電臺(tái)發(fā)射功率為10kW，在空氣中波長(zhǎng)為1875m的電磁波，試求：(1)該電臺(tái)每秒鐘從

3、天線(xiàn)發(fā)射多少個(gè)光子?(2)若發(fā)射的光子周?chē)朔揭暈槠骄?，求在離天線(xiàn)25km處，直徑為2m的環(huán)狀天線(xiàn)每秒接收的光子個(gè)數(shù)以及接收功率?解：(1)每個(gè)能量子的能量E=h=hc/=6.6310-343108/187.5J1.0610-27J則每秒鐘電臺(tái)發(fā)射上述波長(zhǎng)的光子數(shù)N=Pt/E=1041/1.0610-271031（個(gè)）(2)設(shè)環(huán)狀天線(xiàn)每秒接收光子數(shù)為n個(gè)，以電臺(tái)發(fā)射天線(xiàn)為球心，則半徑為R的球面積S=4R2，而環(huán)狀天線(xiàn)的面積S=r2所以（個(gè)）接收功率第二節(jié)科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性1、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0W0為電子逸出金屬表面所需做的功遏止電壓UcEkeUC阻攔光電子達(dá)到對(duì)陰極截止頻率：

4、cW0達(dá)到截止頻率才能打出光電子h2、光子的能量和動(dòng)量能量Eh動(dòng)量Ph1利用光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的講解，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()金屬表面的一個(gè)電子只能吸取一個(gè)光子B電子吸取光子后必然能從金屬表面逸出，成為光電子C金屬表面的一個(gè)電子吸取若干個(gè)光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出D無(wú)論光子能量大小如何，電子吸取光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子2用不相同頻率的紫外線(xiàn)分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可獲得光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率v變化的Ekv圖象，已知鎢的逸出功是328eV，鋅的逸出功是334eV，若將兩者的圖象分別用實(shí)線(xiàn)與虛線(xiàn)畫(huà)在同一個(gè)Ekv圖上，則以下列圖中正確的選項(xiàng)是()5.在

5、光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為（1。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為()A.n2h2/med2B.(md2h2/n2e3)1/3C.d2h2/2men2D.n2h2/2med25關(guān)于光的顛簸性與粒子性以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()。愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)否定了光的電磁說(shuō)B光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)了然光的粒子性C。光波不相同于機(jī)械波，它是一種概率波D光的顛簸性和粒子性是相互矛盾的，無(wú)法一致lO6金屬晶體中晶格大小的數(shù)量級(jí)是10m。電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速，形成一電子束，電子束照射該金屬晶體時(shí)，獲得明顯的衍射圖樣。問(wèn)這個(gè)加速電場(chǎng)的電壓約為多少?

6、(已知電子第四節(jié)概率波1、光的波粒二象性大量光子行為顯示顛簸性；個(gè)別光子行為顯示粒子性；光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，顛簸性越強(qiáng)；光的波長(zhǎng)越短，粒子性越強(qiáng)2、光波是概率波單個(gè)光子-無(wú)法展望大量光子-統(tǒng)計(jì)規(guī)律1依照愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知本源:學(xué)科（A）“光子說(shuō)”實(shí)質(zhì)就是牛頓的“微粒說(shuō)”（B）光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小（C）一束單色光的能量能夠連續(xù)變化（D）只有光子數(shù)很多時(shí)，光才擁有粒子性2用電子做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，少量電子在屏上看不到分布規(guī)律，表現(xiàn)了電子的_性，但大量電子經(jīng)過(guò)雙縫時(shí)，在屏上就獲得了清楚的干涉條紋，表現(xiàn)了電子的_性。3在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，在觀察屏的某處是亮紋，則對(duì)光子到達(dá)觀察屏的地址，以下說(shuō)法正

7、確的選項(xiàng)是（）到達(dá)亮條紋處的概率比到達(dá)暗條紋處的概率大到達(dá)暗條紋處的概率比到達(dá)亮條紋處的概率大C該光子可能到達(dá)觀察屏的任意地址D以上說(shuō)法均不能能4在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮條紋的光侵占入射光光強(qiáng)的子經(jīng)過(guò)單縫，則該光子（）95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光必然落在中央亮條紋上必然落在亮條紋處落在中央亮條紋處的可能性最大5、已知每秒從太陽(yáng)射到地球上垂直于太陽(yáng)光的每平方米截面上的輻射能為1.4103J，其中可見(jiàn)光部分約占45%，假設(shè)以為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)均為0.55m，太陽(yáng)向各個(gè)方向的輻射是平均的，日地之間距離為R=1.51011m，估計(jì)出太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光的光子數(shù)。（保留兩位有效數(shù)字）解答：此題其實(shí)不是“

8、日地間距離看做太陽(yáng)的半徑”,而是假設(shè)一個(gè)以太陽(yáng)為球心,以日地間距離為半徑的大球面積包圍著太陽(yáng),大球面接受的光子數(shù)即等于太陽(yáng)輻射的全部光子數(shù).n=E4R245%/=E4R245%/hc=1.41034(1.51011)20.450.5510(-6)/6.610(-34)31084.91044注:是乘方的意思第五節(jié)不確定性關(guān)系1地址和動(dòng)量的測(cè)嚴(yán)禁關(guān)系xph/4，光的衍射實(shí)驗(yàn)。2.能量和時(shí)間的測(cè)嚴(yán)禁關(guān)系Eth/4，原子光譜。宏觀物體微觀粒子擁有確定的坐標(biāo)和動(dòng)量，可用牛頓力學(xué)描述。沒(méi)有確定的坐標(biāo)和動(dòng)量，需用量子力學(xué)描述。有連續(xù)可測(cè)的運(yùn)動(dòng)軌道，可追蹤各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。有概率分布特點(diǎn)，不能能分辨出各個(gè)粒

9、子的軌跡。系統(tǒng)能量能夠?yàn)槿我獾?、連續(xù)變化的數(shù)值。能量量子化。不確定度關(guān)系無(wú)實(shí)質(zhì)意義依照不確定度關(guān)系1由不確定關(guān)系能夠得出的結(jié)論是（）若是動(dòng)量的不確定范圍越小，則與之對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)的不確定范圍就越大B若是坐標(biāo)的不確定范圍越小，則動(dòng)量的不確定范圍就越大C動(dòng)量的不確定范圍和與之對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)的不確定范圍不能反比關(guān)系D動(dòng)量的不確定范圍和與之對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)的不確定范圍有唯一確定的關(guān)系2以下關(guān)于不確定關(guān)系說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）只對(duì)微觀粒子適用B只對(duì)宏觀粒子適用C對(duì)微觀和宏觀粒子都適用D對(duì)微觀和宏觀粒子都不適用3設(shè)電子和質(zhì)量為20g的子彈沿x軸方向均以速度vx200ms運(yùn)動(dòng)，速度可正確測(cè)量到萬(wàn)分之一(即104)，在同時(shí)確

10、定它們的地址時(shí)，其不正確量為多大?4一電子擁有200m/s的速率，動(dòng)量的不確定范圍是0.01，我們確定該電子地址時(shí)，有多大的不確定范圍?(電子質(zhì)量為9.11031kg)5試求動(dòng)能為60eV的電子的速度、動(dòng)量和波長(zhǎng)(me9.11031kg)第十七章波粒二象性單元練習(xí)題光子能量h光子動(dòng)量ph（認(rèn)識(shí)內(nèi)容）光子波長(zhǎng)=_愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0Ek光電子最大初動(dòng)能截止頻率恰好能夠打出光電子c=_遏止電壓電路中恰好阻攔光電子達(dá)到對(duì)陰極Uc=_AK間飽和電流I與照射的光子數(shù)N之間的關(guān)系_物質(zhì)波（德布羅意波）電子波長(zhǎng)，hp1、以下關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）WA.若某資料的逸出功是W，則它的極限頻

11、率v0光電子的初速度和照射光的頻率成正比光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大h2、用波長(zhǎng)為和的單色光A和B分別照射兩種金屬C和D的表面.單色光A照射兩種金12屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；單色光B照射時(shí)，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能夠使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象.設(shè)兩種金屬的逸出功分別為WC和WD，則以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是（）A.12,WCWDB.12,WCWDC.12,WCWDD.12,WCWD3、以下列圖為一光電管的工作原理圖，當(dāng)用波長(zhǎng)為的光照射陰極K時(shí)，電路中有光電流，則（）A.換用波長(zhǎng)為K時(shí)，電路中必然沒(méi)有光電流1(1)的光照射陰極B.換用波長(zhǎng)為

12、()的光照射陰極K時(shí)，電路中必然有光電流22C.增加電路中電源的路端電壓，電路中的光電流必然增大D.將電路中電源的極性反接，電路中可能還有光電流4某光電管的陰極是兩金屬鉀制成，它的逸出功為-3的紫外線(xiàn)2.21eV，用波長(zhǎng)為2.510m照射陰極，已知真空中光速為8-193.010m/s，元電荷為1.610C，普朗克常量為-34（）6.6310J，求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動(dòng)能應(yīng)分別是s1414-19A5.3Hz,2.2JB5.310Hz,4.410J3333-19C3.310Hz,2.2JD3.310Hz,4.410J5.分別用波長(zhǎng)為和3/4的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子

13、的最大初動(dòng)能之比為1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為:A.1hcB.2hcC.3hcD.4h2345c6、(2010江蘇物理12C研)究光電效應(yīng)電路以下列圖，用頻率相同、強(qiáng)度不相同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸取，在電路中形成光電流。以下光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的選項(xiàng)是7某光波射到一逸出功為W的光電資料表面，所產(chǎn)生的光電子在垂直于磁感覺(jué)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的最大多數(shù)徑為r，則該光波的頻率為(設(shè)電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，普朗克常量為h)()WA.h222C.WeBrh2mh8如右圖所示

14、，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在必然偏角.B.e2B2r22mh222D.WeBrh2mh處用一紫外線(xiàn)燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持（1）現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將（填“增大”“減小”或“不變”）.2）使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn).那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線(xiàn)燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針（填“有”或“無(wú)”）偏轉(zhuǎn).答案為：（1）減小；（2）無(wú)9(11分)以下列圖，相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大，板間電壓恒為U，有一波長(zhǎng)為的細(xì)激光束照射到B板中央，使B板發(fā)生光電效應(yīng)，已知普朗克常量為h，金屬板B的逸出功為W，電子質(zhì)量為m，電荷量e，求：(1)從B板運(yùn)動(dòng)到A板所需時(shí)間最短的光電子到達(dá)A板時(shí)的動(dòng)能；(2)光電子從B板運(yùn)動(dòng)到A板時(shí)所需的最長(zhǎng)時(shí)間解：（1）依照愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hW，光子的頻率為所以，光電子的最大初動(dòng)能為EK=W能以最短時(shí)間到達(dá)A板的光電子，是初動(dòng)能最大且垂直于板面走開(kāi)B板的電子，設(shè)到達(dá)A板的動(dòng)能為EK1由動(dòng)能定理，得eU=EK1一EK所以EK1=eUW（2）能以最長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)A板的光電子，是走開(kāi)B板時(shí)的初速度為零或運(yùn)動(dòng)方向平行于B板的光電子則得t=d10（.12分）以下列圖，倫琴射線(xiàn)管兩