【优化探究】2014年新课标高考总复习人教物理振动与波选修3-5-2-1.ppt

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 －9s. (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 ． 3．光电效应方程 (1)方程：Ek＝ . (2)基本物理量 ①光子的能量ε＝ ，其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)． ②逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的 ． ③最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的 吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值． 二、光的波粒二象性 1．光电效应说明光具有 性，同时光还具有 性，即光具有波粒二象性． 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． 3．光的波长越长， 越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 越明显，穿透本领越强． 1．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10－7s 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 2．有关光的本性，下列说法正确的是(　　) A．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的 B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性 D．由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同的侧面、不同属性，只能认为光具有波粒二象性，选项D正确． 答案：D 3．下列说法正确的是(　　) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性 解析：从光的波粒二象性可知：光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，有的情况下粒子性显著．光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征．光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故上述选项中正确的是C. 答案：C 4．如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指针归零．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带__________电(选填“正”或“负”)；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率__________红外线的频率(选填“大于”或“小于”)． 解析：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因锌板被紫外线照射后发生光电效应射出电子而带正电，故橡胶棒的负电荷与锌板正电荷中和一部分后，验电器指针偏角变小，用红外线照射锌板，验电器指针偏角不变，说明锌板未发生光电效应，说明锌板的极限频率大于红外线的频率． 答案：正　大于 要点一　对光电效应现象的理解及应用 1．对光电效应规律的解释 2.用图象表示光电效应方程 (1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如图． (2)由图线可以得到的物理量 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc. ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝|－E|＝E. ③普朗克常量：图线的斜率k＝h. [例1]　(7分)如图，当电键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．合上电键，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． [思路点拨] [规范解答]　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