第十五章第一节光电效应波粒二象性物质波.pptVIP

(2011·高考新课标全国卷)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为____________． 若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为__________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h. 光电效应方程的应用 例2 知能演练强化闯关 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 * 第十五章　量子论初步 原子核 第一节　光电效应 波粒二象性　物质波 基础梳理自学导引 一、光电效应 1．定义：在光的照射下从物体发射出______的现象(发射出的电子称为光电子)． 2．产生条件：入射光的频率______极限频率． 电子 大于 3．光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的______必须大于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______． 频率 强度 增大 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s. (4)当入射光的频率大于极限频率时，________的强度与入射光的强度成正比． 光电流 二、光电效应方程 1．基本物理量 (1)光子的能量E＝hν其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)． (2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的________． 最小值 (3)最大初动能 发生光电效应时，金属________的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的________． 表面上 最大值 2．光电效应方程 爱因斯坦光电效应方程是根据_____守恒定律推导出来的．描述的是光电子的最大初动能Ek跟入射光子的能量hν和逸出功W之间的关系：Ek＝hν－W. 能量 三、波粒二象性、物质波 1．光的波粒二象性 (1)光电效应说明光具有粒子性，同时光还具有波动性，即光具有__________． (2)大量光子运动的规律表现出光的_____性，单个光子的运动表现出光的_____性． 波粒二象性 波动 粒子 (3)光的波长越长，波动性越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象．光波的频率越高，粒子性越明显，穿透本领越强． 运动着 德布罗意波 要点透析直击高考 一、正确理解光电效应规律中的两个关系 1．光电子的最大初动能与入射光频率的关系 图15－1－1 由光电效应方程可得：Ek＝hν－W. 对于某一金属而言，逸出功W是一定的，光电子的最大初动能Ek随入射光的频率ν的增大而增大．最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如图15－1－1所示． 当光照射到金属表面上时，能量为E的光子被电子所吸收，电子把这个能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，剩余部分就是电子离开金属表面时的动能． (2)电子吸收光子后能量立即增大hν，不需要能量的积累过程．因此光电效应的发生几乎是瞬时的． (3)电子每次只吸收一个光子，从能量守恒可知，光电子的最大的初动能Ek＝hν－W.且Ek随频率的增大而增大，与光的强度无关． 2．光电流与光强、电压的关系 (1)光电流与光强的关系 光电流的大小是由单位时间内从金属表面逸出的光电子数目决定的，而从金属表面逸出的光电子数目由入射光子的数目决定，而与光子的频率无关． (2)光电流与电压的关系 ①给光电管加反向电压时，随电压的增大，光电流逐渐减小，光电压大于或等于遏止电压时，光电流为0. ②给光电管加正向电压时，随电压的增大光电流逐渐增大，当电压增大到某一值时，光电流达到饱和值，再增大电压，光电流不再增加． 即时应用 1．(2010·高考江苏卷)研究光电效应的电路如图15－1－2所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流． 下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象15－1－3中，正确的是(　　) 图15－1－2 图15－1－3 解析：选C.虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以截止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选C. 二、光的波粒二象性 1．干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，因此现代物理学认为：光具有波粒二象性． 2．正确理解波粒二象性：波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义．波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量． 个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性． 即时应用 2．有关光的本性的说法正确的是(　　) A．关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，它们都圆满地说明了光的本性 B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成微观概念上的波，也