光的波粒二象性课件.pptVIP

10.（2008年苏、锡、常、镇四市调查二）如图5－1－2所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转.若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U. （1）若增加黄光照射的强度，则毫安表__________________（选填“有”或“无”）示数.若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表__________________（选填“有”或“无”）示数. （2）若用几种都能使金属涂层发生光电效应的不同频率ν的光照射光电管中的金属涂层，分别测出能使毫安表的读数恰好减小到零时的不同电压值U，通过U和ν的几组对应数据，作出U－ν图象.则利用电 子的电荷量e与U－ν图象的 __________________就可 求得普朗克常量h（用纵轴 表示U、横轴表示ν）. 答案：（1）无 有 （2）图象略 直线的斜率 11.照到地面的太阳光的平均波长是 .地面每平方米面积上获得太阳光的功率为8 W，则每秒落到地面 面积上的光子数是多少?当人仰望太阳（人眼瞳孔的直径为10 mm），每秒进入眼睛的光子数是多少? 探究创新12.（2008年镇江教学情况调查）美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应.关于康普顿效应，以下说法正确的是（ BD ）A.康普顿效应现象说明光具有波动性 B.康普顿效应现象说明光具有粒子性C.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加 D.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量减少 解析：康普顿效应现象说明了光子与晶体中的电子发生了碰撞，说明光子具有粒子性.碰后光子的波长大于λ0，其能量减少了，本题正确答案为BD. 第一单元 光的波粒二象性 基础整合 1.光电效应 （1）定义：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从 表面逸出，这种现象称为光电效应. （2）规律：①存在饱和电流.在光照条件不变的情况下，随着所加电压增大，光电流趋于一个饱和值.入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多. ②存在遏止电压和截止频率. a.使光电流减小到零的反向电压U c称为遏止电压. b.当入射光的频率减小到某一数值νc时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有光电子了，νc称为截止频率或极限频率. c .光电子的能量只与入射光的频率有关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应. ③光电效应具有瞬时性. 2.逸出功 使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功，用W0表示. 3.爱因斯坦的光电效应方程 （1）光子：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，h为普朗克常量，这些能量子被称为光子. （2）光电效应方程：Ek= hν－W0.其中Ek为光电子的 最大初动能， .W0表示金属的逸出功. ①爱因斯坦方程表明，光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν有关，而与光的强弱无关.只有当hνW0时，才有光电子逸出，νc= 就是光电效应的截止频率. ②电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时产生的. ③光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大. 4.康普顿效应 在研究电子对X射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大.康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有动量.实验结果证明这个设想是正确的.因此康普顿效应也证明了光具有粒子性. 5.光的波粒二象性 光的干涉和衍射现象证明了光的波动性的一面.光电效应表明光具有能量，康普顿效应表明光具有动量.此二效应揭示了光的粒子性的一面，由此可知光具有波粒二象性. 6.德布罗意波 德布罗意提出，实物粒子也具有波动性，该波后来被称为德布罗意波，也称为物质波. . 7.概率波 光波和物质波都是概率波，单个光子或粒子的位置是 不确定的，但在某点附近出现的概率大小可以由波动的规律确定. 8.不确定关系 以Δx表示粒子位置的不确定量，以Δp表示粒子在x方向上动量的不确定量，那么ΔxΔp≥ ，式中h为普朗克常量 典例研析类型一.光电效应现象【例1】 对爱因斯坦光电效应方程Ek=hν－W0，下面的理解正确的有（ ）A.只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB.式中的W0表示每个光电子从金属中飞出过程中克