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1、第3講,光電效應(yīng),波粒二象性,一、光電效應(yīng),1光電效應(yīng)的現(xiàn)象,電子,光電子,正電,在光的照射下物體發(fā)射_____的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái) 的電子叫_______如圖 13-3-1 所示的裝置中，用弧光燈照射鋅 板，有電子從鋅板表面飛出，使原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器帶______ 圖13-3-1,2光電效應(yīng)的規(guī)律 (1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須_____ 這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)頻率不能產(chǎn)生光電,效應(yīng),大于,強(qiáng)度,增大,幾乎瞬時(shí),強(qiáng)度,(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的______無(wú)關(guān)，只隨入射 光頻率的增大而______,(3)光電效應(yīng)的發(fā)生__________
2、的，一般不超過(guò) 10-9,s.,(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與 入射光的______成正比,3愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)：光的能量不是________的，而是一 份一份的，每一份叫做一個(gè)________，光子的能量 E 跟光的頻 率成________，E__________(h 是普朗克常量),4愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程,連續(xù),光子,正比,h,(1)最大初動(dòng)能和逸出功 金屬表面的電子吸收光子后，克服金屬原子核的引力做功 直接從金屬表面逸出的電子所具有的最大動(dòng)能稱為最大初動(dòng)能 Ek；克服金屬原子核的引力逃逸出成為光電子所做的功的最小,值叫逸出功 W0.,EkhW0,(2)光電效應(yīng)方程：
3、__________________，h極限 W0.,【基礎(chǔ)檢測(cè)】 1(多選，2015 年廣東湛江一中模擬)用如圖13-3-2所示的光 電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光 a 照射光電管 陰極 K，電流計(jì) G 的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)而用另一頻率的單色光 b 照,),射光電管陰極 K 時(shí)，電流計(jì) G 的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么( 圖13-3-2,Aa 光的頻率一定大于 b 光的頻率,B只增加 a 光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流計(jì) G 的電流增大 C增加 b 光的強(qiáng)度可能使電流計(jì) G 的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D用 a 光照射光電管陰極 K 時(shí)通過(guò)電流計(jì) G 的電流是由,d 到 c,答案：AB,二、光的波粒二象
4、性與物質(zhì)波,1光的波粒二象性,波動(dòng),粒子,波粒二象,(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有________性 (2)光電效應(yīng)說(shuō)明光具有________性 (3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的________ 性,2物質(zhì)波,(1)概率波,大,小,光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮 條紋是光子到達(dá)概率________的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率 ________的地方，因此光波又叫概率波 (2)物質(zhì)波 任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有 一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng)________，p 為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量， h 為普朗克常量,【基礎(chǔ)檢測(cè)】,2(多選，2015 年河
5、北唐山調(diào)研)下列說(shuō)法正確的是(,),A盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型 B宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常大，極易觀察到它的波動(dòng) 性 C愛(ài)因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說(shuō) D對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光 的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng) 答案：ACD,考點(diǎn)1 光電效應(yīng)及其方程 重點(diǎn)歸納,1用圖象表示光電效應(yīng)方程,(1)最大初動(dòng)能 Ek與入射光頻率的關(guān)系如圖 13-3-3 所示,圖13-3-3,(2)由圖線可以得到的物理量,極限頻率：圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)0.,逸出功：圖線與 Ek 軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值 W0. 普朗克常量：圖線的斜率 kh.,2光電效應(yīng)的研
6、究思路 (1)兩條線索,(2)兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系：光強(qiáng)大光子數(shù)目多發(fā)射光電子多,光電流大,光子頻率高光子能量大光電子的最大初動(dòng)能大,典例剖析 例1：(2014 年上海卷)在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的,波動(dòng)理論不矛盾的是(,),A光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的 B所有金屬都存在極限頻率 C光電流隨著入射光增強(qiáng)而變大 D入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大,解析：光具有波粒二象性，既具有波動(dòng)性又具有粒子性， 光電效應(yīng)證實(shí)了光的粒子性因?yàn)楣庾拥哪芰渴且环菀环莸模?不能積累，所以光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，這與光的波動(dòng)性矛盾， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，因?yàn)楣庾拥哪芰坎荒芊e累，所以只有當(dāng)光子 的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光
7、電效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 光強(qiáng)增大時(shí)，光子數(shù)量和能量都增大，所以光電流會(huì)增大，這 與波動(dòng)性無(wú)關(guān)，C 項(xiàng)正確；一個(gè)光電子只能吸收一個(gè)光子，所 以入射光的頻率增大，光電子吸收的能量變大，所以最大初動(dòng) 能變大，D 項(xiàng)錯(cuò)誤,答案：C,【考點(diǎn)練透】,1(2013 年浙江卷)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光 電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖 13-3-4 甲所示已知普朗克 常量 h6.631034 Js.,圖13-3-4,(1) 圖甲中電極 A 為光電管的_________( 填“陰極”或“陽(yáng) 極”) (2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓 Uc 與入射光頻率之間的關(guān)系 如圖乙所示，則銣的截止頻率c ________Hz
8、，逸出功 W0 ________J.,Hz，則產(chǎn)生的,(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率7.001014 光電子的最大初動(dòng)能 Ek________J.,答案：(1)陽(yáng)極,(2)5.151014 3.4110-19,(3)1.2310-19,考點(diǎn)2 對(duì)波粒二象性的理解和物質(zhì)波 重點(diǎn)歸納,對(duì)波粒二象性的理解,典例剖析 例2: (2015 年上海卷)用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光,),時(shí)間，在膠片上出現(xiàn)的圖象如圖 13-3-5 所示，該實(shí)驗(yàn)表明( 圖13-3-5 A光的本質(zhì)是波 B光的本質(zhì)是粒子 C光的能量在膠片上分布不均勻 D光到達(dá)膠片上不同位置的概率相同,解析：用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間在膠片 出現(xiàn)的圖樣，說(shuō)明光有波粒二象性，故A、B錯(cuò)誤；說(shuō)明光到 達(dá)膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說(shuō)明了光的能 量在膠片上分布不均勻，故C正確，D錯(cuò)誤,答案：C,【考點(diǎn)練透】 2(2015 年新課標(biāo)卷)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，,下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是(,),A電子束通過(guò)雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣 B射線在云室中穿過(guò)會(huì)留下清晰的徑跡 C人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu) D人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率 有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) 答案：ACD,
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