第四章　2　第2课时　光电效应的图像问题　康普顿效应　光的波粒二象性.pptx

DISIZHANG第四章2第2课时光电效应的图像问题康普顿效应光的波粒二象性

1.会用图像描述光电效应有关物理量之间的关系，能利用图像求光电子最大初动能、截止频率和普朗克常量(重难点)。2.了解康普顿效应及其意义，知道光子具有动量(难点)。3.了解光的波粒二象性。学习目标

一、光电效应图像问题二、康普顿效应和光子的动量课时对点练三、光的波粒二象性内容索引

光电效应图像问题一

(2)根据方程画出Ek-ν图像，说明从图像中可以获取哪些信息。答案Ek-ν图像如图所示?1.(1)写出金属光电子的最大初动能与入射光频率ν的关系方程；答案Ek=hν-W0

2.(1)试写出UKA与ν的关系式；?(2)画出某金属截止电压UKA与入射光频率ν的关系图像，图像的斜率为k。说明从图像上可以获取哪些信息。答案UKA-ν图像如图所示从图像中可以获取的信息有：①金属的截止频率(极限频率)νc；②普朗克常量h等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h=ke。

3.(1)如图为光电流大小与电压关系图像。从图中可以获取哪些信息。答案①遏止电压Uc：图线与横轴的交点的横坐标的大小；②饱和电流Im：光电流的最大值；③光电子的最大初动能：Ek=eUc。

(2)试说明下列两幅图中饱和电流、遏止电压为何出现图示情况。答案甲图中：强黄光比弱黄光中含有的光子个数多，故单位时间内激发出的光电子个数多，产生的饱和电流大；又因为无论强黄光还是弱黄光二者频率相同，同样条件下光电子的最大初动能Ek相同，由Ek=eUc知遏止电压Uc也相同。乙图中：由于蓝光频率大于黄光频率，同样条件下光电子的最大初动能Ek蓝Ek黄，遏止电压U黄U蓝。

(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成正比例1√

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(2024·泰州市模拟)小明用同一光电管在不同实验条件下做光电效应实验，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是A.甲光的频率比乙光的频率大B.乙光的波长比丙光的波长大C.乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大D.甲光所产生光电子的最大初动能比丙光所产生光电子的最大初动能大例2√

根据题图可知，甲、丙的遏止电压相等，小于乙的遏止电压，根据eUc=Ekmax可知，甲光所产生光电子的最大初动能与丙光所产生光电子的最大初动能相等，故D错误；根据逸出功与截止频率的关系有W0=hνc，由于逸出功与截止频率均由金属材料本身决定，实验中小明用的是同一光电管，则乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大，故C正确；

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康普顿效应和光子的动量二

1.康普顿效应：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λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。2.康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子不仅具有能量而且具有。进一步揭示了光的，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性。大于动量粒子性

3.光子的动量(1)表达式：p=___。(2)说明：在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，因而，光子的动量可能变小。因此，有些光子散射后波长。?变大

?例3√

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光的波粒二象性三

为了对光的本性做进一步的考察与分析，物理学家把屏换成感光底片，在不断变化光强的情况下，用短时间曝光的方法进行了光的双缝干涉实验(如图所示)。不同光强下光的双缝干涉实验结果光很弱时，感光底片上的图像与我们通常观察到光的双缝干涉的图像相差很远如图(a)；增强光的强度，光的双缝干涉的图像变得清晰起来如图(b)；当光较强时，得到的图像与我们通常观察到的光的双缝干涉图像一样如图(c)。这个实验说明了什么？答案当光很弱时，光是作为一个个粒子落在感光底片上的，显示出了光的粒子性；当光很强时，光与感光底片量子化的作用积累起来形成明暗相间的条纹，显示出了光的波动性。

1.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，效应和效应说明光具有粒子性。2.光子的能量ε=hν，光子的动量p=____。3.光子既有粒子性，又有波动性，即光具有二象性。梳理与总结光电康普顿波粒?

(2023·抚州市高二月考)关于光的波粒二象性的理解正确