高考物理一轮总复习精品课件 第15章 近代物理 第1讲 光电效应 波粒二象性.ppt

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.物质波易错辨析·判一判(6)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应,证实了光的粒子性。(√)(7)光的频率越高,光的粒子性越明显,但仍具有波动性。(√)(8)所有运动的物体都对应着一种波。(√)研考点精准突破考点一光电效应规律的理解及应用(师生共研)1.研究光电效应的两条思路(1)两条线索(2)两条对应关系2.光电效应中三个重要关系(1)爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0。(2)光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系:Ek=eUc。(3)逸出功W0与极限频率νc的关系:W0=hνc。典例1.如图所示,有一束单色光入射到截止频率为ν0的金属板K上,具有最大初动能的某出射电子,沿垂直于平行板电容器极板的方向,从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场中,到达右侧极板时速度刚好为零。已知电容器的电容为C,所带电荷量为Q,极板间距为d,普朗克常量为h,电子电荷量的绝对值为e,不计电子的重力。关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率ν,以下判断正确的是()思维点拨根据电容的定义式求出两极板间的电势差U=,电子在两极板间运动时,根据动能定理得-eU=0-Ek,求出最大初动能。由W0=hν0计算出金属的逸出功,根据光电效应方程hν-W0=Ek求出入射光的频率。答案C解析电子在电容器里面减速运动,受到向左的静电力的作用,所以电场强度方向向右,电容器右侧极板带负电。一束单色光入射到截止频率为ν0的金属板K上,射出电子的最大初动能为Ek=hν-W0,hν0=W0,电子在电容器中对点演练1.(2022山东淄博一模)某光源发出的光由不同频率的光组成,不同频率的光的强度如图所示,表中给出了某些材料的截止频率,用该光源发出的光照射表中材料,下列说法正确的是()A.仅钾能产生光电子B.钨、钙能产生光电子C.钙、钾能产生光电子D.钨、钙、钾都能产生光电子答案D材料钾钙钨截止频率(1014Hz)5.447.7310.95解析由题图可知,该光源发出的光的频率大约在6×1014Hz到14×1014Hz之间,而三种材料中,截止频率最大的钨的截止频率是10.95×1014Hz,小于14×1014Hz,所以该光源能使三种材料都产生光电效应,故选D。2.(多选)(2023浙江杭州模拟)如图是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作:(1)用频率为ν1的光照射光电管,此时微安表中有电流,将滑动变阻器滑片P调至位置M(图中未画出),使微安表示数恰好变为0,此时电压表示数为U1;(2)用频率为ν2的光照射光电管,将滑片P调至位置N(图中未画出),使微安表示数恰好变为0,此时电压表的示数为U2。已知元电荷为e,ν1ν2。关于该实验,下列说法正确的是()A.位置M比位置N更靠近b端B.位置M、N与光的强弱有关AD解析根据电路图,结合逸出电子受到电场阻力时,微安表示数才可能为零,知只有K的电势高于A的电势,即触头P向a端滑动时,才能实现微安表示数恰好变为零,根据光电效应方程可得Ek=hν-W0=eUc,因ν1ν2,则U1U2,即位置M对应的电压较小,位置M比位置N更靠近b端,A正确;位置M、N对应的是遏止电压,与入射光的频率有关,与入射光的强弱无关,B错误;根据光电效应方程可得Ek1=hν1-W0=eU1,Ek2=hν2-W0=eU2,联立两式可得普朗克常考点二光电效应三类图像问题(师生共研)典例2.(2022河北卷)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc与入射光频率ν的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知()A.钠的逸出功为hνcB.钠的截止频率为8.5×1014HzC.图中直线的斜率为普朗克常量hD.遏止电压Uc与入射光频率ν成正比答案A解析根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc=Ek,根据光电效应方程有Ek=hν-W0,结合图像可知,当Uc为0时,W0=hνc,A正确;钠的截止频率为νc,根据图像可知,截止频率小于8.5×1014Hz,B错误;结合遏止电压与光电效应射光的频率关系式可知,遏止电压Uc与入射光频率ν成线性关系,不是成正比,D错误。对点演练3.(2021江苏卷)如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率ν1ν2,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电