（浙江版 A版）物理总复习 专题十五 波粒二象性课件-浙江版高三全册物理课件.pptx

专题十五波粒二象性考点光电效应波粒二象性考向基础一、光电效应1.在光的照射下从金属中发射电子的现象叫做光电效应发射出的电子叫光电子。光电效应的实验规律如下:(1)任何一种金属都有一个极限频率入射光的频率必须①大于这个极限频率才能产生光电效应低于这个频率的光不能产生光电效应。(2)光电子的最大初动能与②光照强度无关只随着入射光频率的③增大而增大。(3)入射光照射到金属上时光电子的发射几乎是瞬时的一般不超过10-9s。(4)当入射光的频率大于极限频率时光电流的大小与入射光的强度成④正比。2.爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说其内容为:空间传播的光是不连续的是一份一份的每一份叫做一个⑤光子每个光子的能量为⑥hν。3.光电效应方程最大初动能与入射光频率之间的关系: =hν-W(或Ek=hν-W)。若入射光子的能量恰等于金属的⑦逸出功则光电子的最大初动能为零入射光的频率就是该金属的极限频率。此时有hν0=W即ν0= 可求出极限频率反过来从实验中测出金属的极限频率ν0也可求出逸出功。二、波粒二象性1.光既具有⑧波动性又具有⑨粒子性为说明光的一切行为只能说光具有波粒二象性。2.对波粒二象性的理解(1)大量光子产生的效果往往显示出 波动性个别光子产生的效果往往显示出 粒子性;频率越低的光波动性越明显频率越高的光粒子性越明显。(2)光在传播过程中往往显示波动性在与物质作用时往往显示 粒子性。(3)光波是 一种概率波。概率是一种可能性而不是确定性光是 不连续的是一份一份的它可能到达某个地方若大量光子能到达某地方就表现出 波动性。3.光的波动性实验基础:干涉、衍射和偏振。光的粒子性实验基础:光电效应和康普顿效应。经典粒子与经典波考向突破考向光的粒子性1.光电效应的理解(1)理解光电效应的两条主线a.光的频率ν:光子ν高→E大→光电子最大初动能Ek大。b.光的强度:在能产生光电效应的情况下光的频率一定时光的强度大→光子数目多→产生光电子多→光电流大。(2)光电效应的两个图像a.光电子的最大初动能随入射光频率变化而变化的图像如图所示。依据 m =hν-hν0可知:当Ek= m =0时ν=ν0即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的极限频率。斜率k=h——普朗克常量。图线在纵轴上的截距在数值上等于金属的逸出功:W0=hν0。b.光电流随外电压变化而变化的规律如图所示纵轴表示光电流横轴表示阴、阳两极处所加外电压。当U=Uc时光电流恰好为零此时能求出光电子的最大初动能即Ek=eUc此电压称为遏止电压。 当U=U0时光电流恰达到饱和光电流此时所有光电子都参与了导电电流最大为Imax。例1(2017浙江名校协作16)(多选)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光 ()A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时a光的偏折程度大解析由图可知b光照射时对应遏止电压Uc2大于a光照射时的遏止电压Uc1。因qU= mv2而hν=W+ mv2所以b光照射时光电子最大初动能大A错且可得νb>νaλb<λa故D错C对。b光折射率大于a光折射率所以a光临界角大B对。2.康普顿效应说明由动量的定义有p=mc结合光子能量E=hν、爱因斯坦的质能方程E=mc2及c=λν可得p= 。例2(多选)下列实验中揭示了光的粒子性一面的有 ()A.X射线被石墨散射后部分波长增长B.锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出C.轰击金箔的α粒子中有少数运动方向发生较大偏转D.氢原子发射的光经三棱镜分光后呈现线状光谱解析光既具有粒子性又具有波动性光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性。X射线被石墨散射后部分波长增长是康普顿效应说明光具有粒子性故A正确;B是光电效应实验光电效应说明光具有粒子性故B正确;C是α粒子散射实验提示了原子的核式结构模型故C错误;氢原子发射的光经三棱镜分光后呈现线状谱与光的粒子性无关故D错误。