光电效应及波粒二相性电子教案.ppt

1．光电效应
(1)定义：在 下电子从物体表面逸出的现象称为光电效应，发射出来的电子称为 ．
(2)极限频率：对于每一种金属，都存在一个极限频率．只有当入射光的频率 时，才会产生光电流．2．光电效应方程
(1)光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个 ．一个光子的能量为ε＝
(2)电子逃逸出来后，可能还具有一定的动能．根据能量守恒定律， 的能量等于出射光子的最大初始动能与逸出功之和，即 这就是爱因斯坦建立的光电效应方程．
3．康普顿效应
(1)用X射线照射物体时，散射出来的X射线的波长，这个现象称为康普顿效应．

考点一光电效应、光的波粒二象性
1．对光电效应规律的解释

2.光电效应中入射光强度、频率的影响
(1)入射光频率―→决定光子能量―→决定光电子最大初动能―→决定遏止电压．
(2)入射光强度―→决定单位时间内接收的光子数―→决定单位时间内发射的光电子数．

4.光波是概率波
光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，例如在干涉实验中，光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小，所以光波是一种概率波．

【案例1】(2010·江苏高考)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是________．
【答案】减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)【即时巩固1】(2009·辽宁、宁夏理综)关于光电效应，下列说法正确的是________．
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
【解析】金属材料逸出功W0与极限频率ν0的关系为W0＝hν0，A正确．只有照射光的频率大于金属的逸出功，才能产生光电效应，与光照射的时间无关，B错误．由光电效应方程可知光电子的最大初动能mv/2＝hν－W0，由入射光的频率决定，C错误．产生光电效应时单位时间内逸出的光电子数由入射光的光子数决定，与入射光的频率无关，D错误．
【答案】A【案例2】物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个实验结果有下列认识，正确的是________．
A．曝光时间不长时，出现不规则的点子，表现出光的波动性
B．单个光子通过双缝后的落点可以预测
C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方
D．只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性
【解析】由于光波是一种概率波，故B错误，C正确．A中的现象说明了光的粒子性，个别光子的行为才通常表现出粒子性，故A、D错误．
【答案】C【即时巩固2】有关光的本性的说法正确的是____．
A．关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性
B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子
C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性
D．在光的双缝干涉实验中，如果光通过双缝则显出波动性，如果光只通过一个缝则显出粒子性【解析】牛顿主张的“微粒说”中的微粒与实物粒子一样，惠更斯主张的“波动说”中的波动与宏观机械波等同，这两种观点是相互对立的，都不能说明光的本性，所以A、B错，C正确；双缝干涉出现明暗相间的条纹，单缝衍射出现中央亮而宽、周围暗而窄的条纹，都说明光的波动性．当让光子一个一个地通过单缝时，曝光时间短时表现出粒子性，曝光时间长时显出波动性，因此D错误．
【答案】C考点二实物粒子的波动性
1．光和实物粒子的对称之美
(1)光具有波粒二象性，实物粒子也具有波粒二象性，光和实物粒子都遵从E＝hν，p＝，体现了光和实物粒子的对称美．
(2)虽然光子的静止质量为零，实物粒子的静止质量不为零，但光和实物粒子都具有动量、能量．
(3)虽然光子对应的是电磁波，实物粒子对应的是物质波，但两者都是概率波．
2．对不确定关系的正确理解
(1)不确定关系告诉我们，不能准确地把握粒子的运动状态，对应每时刻的情况更无从谈起，因而不能用“轨道”来描述粒子的运动．
(2)除位置和动量的不确定关系外，还有其他不确定关系，例如时间和动能的不确定关系．
【案例3】关于物质波，下列认识不正确的是()．
A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波
B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C．电子的衍射证实了物质波的假