与名师对话·高三课标版物理x3.5.3光电效应波粒二象性.ppt

(对应学生用书P265) 一、光电效应 1．产生条件 入射光的频率 金属的极限频率．;2．光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须 这个极限频率才能产生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的 无关，只随入射光频率的增大而 ． (3)光电效应的发生 的，一般不超过10－9 s. (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成 ．;(1)对光电效应现象的三点说明 ①光电效应的实质是光现象转化为电现象． ②光电效应中的照射光包括可见光和不可见光． ③照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大初动能． (2)对光电子的理解 光电子是金属表面受光照射逸出的电子，光电子也是电子，与光子不同，光子的本质是光．;二、光电效应方程 1．光子说 爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：E＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s. 2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0(Ek是光电子的最大初动能；W0是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功)．;3．对光电效应规律的解释;三、光的波粒二象性、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 性． (2)光电效应说明光具有 性． (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 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 的地方，暗条纹是光子到达概率 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．;1.光电效应规律的解释;光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关;(2)光电流与饱和电流 ①入射光强度：指单位时间内入射到金属表面单位面积上的能量，可以理解为频率一定时，光强越大，光子数越多． ②光电流：指光电子在电路中形成的电流．光电流??最大值，未达到最大值以前，其大小和光强、电压都有关，达到最大值以后，光电流和光强度成正比． ③饱和电流：指在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，饱和电流不随电路中电压的增大而增大．;(3)两条分析线索 ①通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大． ②通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大． (4)常见概念辨析;C．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短 D．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光时逸出的光电子最大初动能大;(2012·福建福州八中高三上学期质检)用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则 (　　) A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 [答案]　A;光电效应的图象描述;描述;A．1.5 eV　0.6 eV　　 B．1.7 eV　1.9 eV C．1.9 eV　2.6 eV D．3.1 eV　4.5 eV [思路启迪]　(1)利用动能定理和光电效应方程求解． (2)变化的量有加速电场的电压、到达阳极的光电子的最大动能，不变的量有入射光的能量、K极的逸出功、射出的光电子的最大初动能，可以根据动能定理求解光电子到达阳极时的最大动能．;该题在分析光电管两端的电压时容易出错．主要是因对滑动变阻器的分压接法理解不透，对电源极性的接法观察不细造成的．;如右图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零． (1)求此时光电子的最大初动能的大小； (2)求该阴极材料的逸出功．;[解析]　设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0， 当反向电压达到Uc＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eUc＝Ek 由光电效应方程知Ek＝hν－W0 由以上二式得Ek＝0.6 eV，W0＝1.9 eV. [答案]　(1)0.6 eV　(2)1.9 eV;2．光