高考物理第14章 第3课时 光电效应 波粒二象性【更多资料关注微博@高中学习资料库 】.doc

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高考物理第14章 第3课时 光电效应 波粒二象性【更多资料关注微博@高中学习资料库 】

第3课时 光电效应 波粒二象性 考纲解读1.知道什么是光电效应,理解光电效应的实验规律.2.会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量.3.知道光的波粒二象性,知道物质波的概念. 1.[黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是(  ) A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关,只与材料的种类及表面情况有关 B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波,不反射 C.带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍 D.普朗克最先提出了能量子的概念 答案 BCD 2.[光电效应规律的理解]关于光电效应的规律,下列说法中正确的是(  ) A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生 B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C.发生光电效应的反应时间一般都大于10-7 s D.发生光电效应时,单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比 答案 D 解析 由ε=hν=h知,当入射光波长小于金属的极限波长时,发生光电效应,故A错.由Ek=hν-W知,最大初动能由入射光频率决定,与入射光强度无关,故B错.发生光电效应的时间一般不超过10-9 s,故C错. 3.[光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是(  ) A.光电效应反映了光的粒子性 B.大量光子产生的效果往往显示出粒子性,个别光子产生的效果往往显示出波动性 C.光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性 D.只有运动着的小物体才有一种波和它相对应,大的物体运动是没有波和它对应的 答案 AC 考点梳理 一、黑体辐射与能量子 1.黑体与黑体辐射 (1)黑体:是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体. (2)黑体辐射的实验规律 ①一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关. ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关. a.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加. b.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动. 2.能量子 (1)定义:普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子. (2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10-34 J·s. 二、光电效应 1.光电效应现象 光电效应:在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子. 2.光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率. (2)光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大. (3)光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的. (4)光电流的强度与入射光的强度成正比. 3.爱因斯坦光电效应方程 (1)光子说:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34 J·s. (2)光电效应方程:Ek=hν-W. 其中hν为入射光的能量,Ek为光电子的最大初动能,W是金属的逸出功. 4.遏止电压与截止频率 (1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压Uc. (2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频率. (3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功. 三、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性. (2)光电效应说明光具有粒子性. (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性. 2.物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波. (2)物质波 任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ=,p为运动物体的动量,h为普朗克常量. 考点一 对光电效应规律的理解 例1 1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应,下列说法正确的是(  ) A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应 B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应 解析 根据光电效应现象的实验规律,只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应,故A、D正确.根据光电效应方程,最大初动能与入射光频率为线性关系,但非正比关系,B错误;根据光电效应现象的实验规律,光电子的最大初动能与入射

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