魯科版物理選修3-5新素養(yǎng)講義第5章波與粒子本章優(yōu)化總結(jié)Word版含答案

本章優(yōu)化總結(jié)[學(xué)生用書P75]光電效應(yīng)的規(guī)律和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用[學(xué)生用書P75]eq\a\vs4\al(1.)光電效應(yīng)是單個光子和單個電子之間的相互作用產(chǎn)生的．金屬中的某個電子只能吸收一個光子的能量，只有當(dāng)吸收的能量足夠克服原子核的引力而逸出時，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，而光子的能量與光的頻率有關(guān)，由此可解釋光電效應(yīng)的瞬時性和存在極限頻率的原因．eq\a\vs4\al(2.)光電效應(yīng)方程實質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在光電效應(yīng)現(xiàn)象中的反映，根據(jù)能量守恒定律，光電子的最大初動能跟入射光子的能量hν和逸出功W的關(guān)系為eq\f(1,2)mv2＝hν－W，這個方程叫愛因斯坦光電效應(yīng)方程．eq\a\vs4\al(3.)有關(guān)光電效應(yīng)的問題主要有兩個方面：一是關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷，另一個就是運用光電效應(yīng)方程進行簡單計算．解題的關(guān)鍵在于掌握光電效應(yīng)規(guī)律，明確各概念之間的決定關(guān)系．小明用金屬銣為陰極的光電管觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)圖甲中電極A為光電管的________(填“陰極”或“陽極”)；(2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果實驗中入射光的頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek＝________J.[解析](1)電極A為光電管的陽極．(2)由Uc－ν圖象知，銣的截止頻率為νc＝5.15×1014Hz.由W0＝hν0得W0＝3.41×10－19J.(3)由光電效應(yīng)方程得：Ek＝hν－W0＝6.63×10－34×7.00×1014J－3.41×10－19J＝1.23×10－19J.[答案](1)陽極(2)5.15×10143.41×10－19(3)1.23×10－19從微觀角度理解光的波動性和粒子性[學(xué)生用書P76]eq\a\vs4\al(1.)光的粒子性并不否定光的波動性現(xiàn)在提到的波動性和粒子性與17世紀(jì)提出的波動說和粒子說不同．當(dāng)時的兩種學(xué)說是相互對立的，都企圖用一種觀點去說明光的各種“行為”，并否定對方的觀點．這是由于受傳統(tǒng)觀念的影響，這些傳統(tǒng)觀念是人們觀察周圍的宏觀物體形成的．波動性與粒子性在宏觀世界中是相互對立的、矛盾的，但對光子就不同了，光子屬于微觀粒子，光具有波粒二象性．eq\a\vs4\al(2.)對于光子這樣的微觀粒子，只能從波粒二象性的角度出發(fā)，才能統(tǒng)一說明光的各種“行為”．光子說并不否認(rèn)光的電磁說．按光子說，光子的能量E＝hν，其中ν表示光的頻率，即表示了波的特征，而且從光子說或電磁說推導(dǎo)光子的動量以及光速都得到一致的結(jié)論．可見光的確既具有波動性，也具有粒子性．在光的干涉現(xiàn)象中，若曝光時間不長，在底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)則的點，這些點表示光子的運動跟宏觀的質(zhì)點不同；但曝光時間足夠長時，底片上出現(xiàn)了有規(guī)律的干涉條紋．可見，光的波動性是大量光子表現(xiàn)出來的現(xiàn)象．在干涉條紋中，光強大的地方，光子到達的機會多，或說光子出現(xiàn)的概率大；光強小的地方，光子到達的概率?。源罅抗庾赢a(chǎn)生的效果顯示出光的波動性，少數(shù)光子產(chǎn)生的效果顯示出光的粒子性，且隨著光的頻率的增大，波動性越來越不顯著，而粒子性卻越來越顯著．要綜合理解各種頻率的電磁波，就必須綜合地運用波動性和粒子性兩種觀點．從發(fā)現(xiàn)光的波粒二象性起，使得人們認(rèn)識到微觀世界具有特殊的規(guī)律．后來人們觀察到電子的衍射圖樣，這些說明一切物質(zhì)微粒也像光子一樣具有波粒二象性．(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)[解析]電子束通過雙縫產(chǎn)生干涉圖