2020選考物理-選修3-5-第十二章-第2講-波粒二象性課件

第2講波粒二象性第2講波粒二象性知識排查光電效應1.光電效應現(xiàn)象：在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應，發(fā)射出來的電子稱為__________。光電子知識排查光電效應1.光電效應現(xiàn)象：在光的照射下金屬中的電子從2.光電效應的四個規(guī)律 (1)每種金屬都有一個__________。 (2)光子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨入射光的_______增大而增大。 (3)光照射到金屬表面時，光電子的發(fā)射幾乎是_______的。 (4)光電流的強度與入射光的__________成正比。3.遏止電壓與截止頻率 (1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc。 (2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應的_______頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)。不同的金屬對應著不同的極限頻率。極限頻率頻率瞬時強度最小2.光電效應的四個規(guī)律極限頻率頻率瞬時強度最小1.光子說

在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光的能量子，簡稱光子，光子的能量ε＝____。其中h＝6.63×10－34J·s。(稱為普朗克常量)2.逸出功W0

使電子脫離某種金屬所做功的________。3.最大初動能

發(fā)生光電效應時，金屬表面上的______吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值。愛因斯坦光電效應方程hν最小值電子1.光子說愛因斯坦光電效應方程hν最小值電子4.愛因斯坦光電效應方程(1)表達式：Ek＝hν－_______。(2)物理意義：金屬表面的電子吸收一個光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的_____________，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動能Ek＝________。W0逸出功W04.愛因斯坦光電效應方程(1)表達式：Ek＝hν－_____1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有______性。 (2)光電效應說明光具有______性。 (3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的___________。2.物質(zhì)波 (1)概率波

光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運動遵守波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達概率____的地方，暗條紋是光子到達概率____的地方，因此光波又叫概率波。光的波粒二象性與物質(zhì)波波動粒子波粒二象大小1.光的波粒二象性光的波粒二象性與物質(zhì)波波動粒子波粒二象大小3.不確定性關(guān)系

在經(jīng)典物理學中，一個質(zhì)點的位置和動量是可以同時測定的，在微觀物理學中，要同時測出微觀粒子的位置和動量是不太可能的，這種關(guān)系叫___________關(guān)系。(2)物質(zhì)波任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應，其波長λ＝____，p為運動物體的動量，h為普朗克常量。不確定性3.不確定性關(guān)系(2)物質(zhì)波不確定性小題速練1.思考判斷 (1)光電子就是光子(

) (2)只要光強度足夠強，任何金屬都能發(fā)生光電效應(

) (3)極限頻率越大的金屬材料逸出功越大(

) (4)愛因斯坦認為光是一份一份的，每一份叫光量子(

) (5)宏觀物體不具有波動性(

) (6)光子和光電子都是實物粒子(

) (7)要使某金屬發(fā)生光電效應，入射光子的能量必須大于金屬的逸出功(

)小題速練1.思考判斷(8)光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比(

)(9)光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動性(

)(10)德國物理學家普朗克提出了量子假說，成功地解釋了光電效應規(guī)律(

)(11)美國物理學家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應，證實了光的粒子性(

)(12)法國物理學家德布羅意大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現(xiàn)為波動性(

)答案

(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×

(6)×

(7)√

(8)×

(9)√

(10)×

(11)√

(12)√(8)光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比()2.[人教版選修3－5·P30·演示實驗改編](多選)如圖1所示，用導線把驗電器與鋅板相連接，當用紫外線照射鋅板時，發(fā)生的現(xiàn)象是(

)圖1A.有光子從鋅板逸出B.有電子從鋅板逸出C.驗電器指針張開一個角度D.鋅板帶負電2.[人教版選修3－5·P30·演示實驗改編](多選)如圖1解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故選項A錯誤，B正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗電器指針張角越大，故選項C正確，D錯誤。答案BC解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應的，鋅板上的電子吸收3.下列說法正確的是(

) A.實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性 B.康普頓效應說明光子既有能量又有動量 C.光是高速運動的微觀粒子，單個光子不具有波粒二象性 D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動

解析

由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性，但仍具有波粒二象性，選項A、D錯誤；康普頓效應說明光子除了具有能量之外還有動量，選項B正確；波粒二象性是光子的特性，單個光子也具有波粒二象性，選項C錯誤。

答案

B3.下列說法正確的是()光電效應規(guī)律的理解與應用1.對光電效應的四點提醒 (1)能否發(fā)生光電效應，不取決于光的強度而取決于光的頻率。 (2)光電效應中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光。 (3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關(guān)。 (4)光電子不是光子，而是電子。2.兩條對應關(guān)系 (1)光強大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大。 (2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大。光電效應規(guī)律的理解與應用1.對光電效應的四點提醒3.定量分析時應抓住三個關(guān)系式 (1)愛因斯坦光電效應方程：Ek＝hν－W0。 (2)最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc。 (3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hν0。4.用圖象表示光電效應方程 (1)最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線如圖2。圖23.定量分析時應抓住三個關(guān)系式圖2(2)由曲線可以得到的物理量：①極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc。②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0＝E。③普朗克常量：圖線的斜率k＝h。(2)由曲線可以得到的物理量：1.(多選)在光電效應實驗中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應，下列說法正確的是(

) A.增大入射光的強度，光電流增大 B.減小入射光的強度，光電效應現(xiàn)象消失 C.改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應 D.改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動能變大1.(多選)在光電效應實驗中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，答案

AD答案AD2.(多選)如圖3所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點坐標為4.27，與縱軸交點坐標為0.5)。由圖可知(

)圖3A.該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5eV2.(多選)如圖3所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大答案AC答案AC3.研究光電效應的電路如圖4所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中正確的是(

)圖43.研究光電效應的電路如圖4所示。用頻率相同、強度不同的光分解析雖然入射光強度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當入射光強度大時，單位時間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選項C正確。答案C解析雖然入射光強度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；光既有波動性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：(1)從數(shù)量上看：個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性。(2)從頻率上看：頻率越低，波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高，粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強。(3)從傳播與作用上看：光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時往往表現(xiàn)為粒子性。粒子的波動性概率波不確定性關(guān)系光既有波動性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機的統(tǒng)一體，2020選考物理-選修3-5-第十二章-第2講-波粒二象性課件1.(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖5(a)(b)(c)所示的圖象，則(

)圖5A.圖象(a)表明光具有粒子性B.圖象(c)表明光具有波動性C.用紫外光觀察不到類似的圖象D.實驗表明光是一種概率波1.(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，解析圖象(a)只有分散的亮點，表明光具有粒子性；圖象(c)呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動性；用紫外光也可以觀察到類似的圖象，實驗表明光是一種概率波，選項A、B、D正確。答案ABD解析圖象(a)只有分散的亮點，表明光具有粒子性；圖象(c)2.(多選)實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是(

) A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣 B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)2.(多選)實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)解析電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故選項A正確；β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明β射線是一種粒子，故選項B錯誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故選項C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子束的衍射現(xiàn)象，說明電子束是一種波，故選項D正確。答案ACD解析電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣，可以說明電子3.物理學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，若減弱光的強度，使光子只能一個一個地通過狹縫，實驗結(jié)果表明，如果曝光時間不太長，底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)則的點子；如果曝光時間足夠長，底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋，對這個實驗結(jié)果認識正確的是(

) A.曝光時間不長時，出現(xiàn)不規(guī)則的點子，表現(xiàn)出光的