高考物理大一輪復習 13.2光電效應波粒二象性課件 新人教版.ppt

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,,,,,考點一 光電效應的理解,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,考點三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,考 點,高三物理一輪復習,第2節(jié) 光電效應 波粒二象性,,第十三章 動量守恒定律 波粒二象性 原子結構與原子核,1．(光電效應現(xiàn)象的理解)(2013高考上 海卷)當用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn) 生了光電效應，這時( ) A．鋅板帶負電 B．有正離子從鋅板逸出 C．有電子從鋅板逸出 D．鋅板會吸附空氣中的正離子,當用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應，有電子從鋅板逸出，鋅板帶正電，C正確．,解析,答案,基礎自測,C,2．(光電效應規(guī)律的理解)在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的( ) A．頻率 B．強度 C．照射時間 D．光子數(shù)目,由愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0可知，Ek只與頻率ν有關，A正確．,基礎自測,解析,答案,A,3．(對光子能量的理解)根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知( ) A．“光子說”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說” B．光的波長越大，光子的能量越小 C．一束單色光的能量可以連續(xù)變化 D．只有光子數(shù)很多時，光才具有粒子性,,基礎自測,解析,答案,B,4．(光的波粒二象性的理解)(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖象，則( ) A．圖象(a)表明光具有粒子性 B．圖象(c)表明光具有波動性 C．用紫外光觀察不到類似的圖象 D．實驗表明光是一種概率波,圖象(a)曝光時間短，通過光子數(shù)很少，呈現(xiàn)粒子性．圖象(b)曝光時間長，通過了大量光子，呈現(xiàn)波動性，故A、B正確；同時也表明光波是一種概率波，故D也正確；紫外光本質(zhì)和可見光本質(zhì)相同，也可以發(fā)生上述現(xiàn)象，故C錯誤．,基礎自測,解析,答案,圖片顯/隱,ABD,一、光電效應及其規(guī)律 1．光電效應現(xiàn)象 在光的照射下，金屬中的_____從表面逸出的現(xiàn)象，發(fā)射出來的電子叫_______． 2．光電效應的產(chǎn)生條件 入射光的頻率_____金屬的極限頻率． 3．光電效應規(guī)律 (1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須_____這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應．,教材梳理,電子,光電子,大于,大于,(2)光電子的最大初動能與入射光的_____無關，只隨入射光頻率的增大而_____ ． (3)光電效應的發(fā)生幾乎是瞬時的，一般不超過10－9s. (4)當入射光的頻率大于極限頻率時，飽和光電流的強度與入射光的強度成_____ ． 二、愛因斯坦光電效應方程 1．光子說 在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每—份叫做一個 光子，光子的能量_______．,教材梳理,強度,增大,正比,ε＝hν,2．逸出功W0：電子從金屬中逸出所需做功的_______． 3．最大初動能：發(fā)生光電效應時，金屬表面上的_____吸收光子 后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值． 4．光電效應方程 (1)表達式：____________或____________ ． (2)物理意義：金屬表面的電子吸收一個光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動能．,教材梳理,最小值,電子,hν＝Ek＋W0,Ek＝hν－W0,三、光的波粒二象性 1．光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有_____性． 2．光電效應、康普頓效應說明光具有_____性． 3．光既具有_____性，又具有_____性，稱為光的波粒二象性．,教材梳理,波動,粒子,波動,粒子,1．光電效應的研究思路,考點一 光電效應的理解,考點闡釋,2．對光電效應規(guī)律的解釋,考點闡釋,考點一 光電效應的理解,1．(2014高考廣東卷)(多選)在光電 效應實驗中，用頻率為ν的光照射光 電管陰極，發(fā)生了光電效應，下列說 法正確的是( ) A．增大入射光的強度，光電流增大 B．減小入射光的強度，光電效應現(xiàn)象消失 C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應 D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動能變大,光電流的大小與入射光的強度成正比，A正確．若發(fā)生光電效應，入射光的頻率必須大于某個特定頻率，與光照強度無關，B錯誤．本題中并未說明ν是否是極限頻率，因此減小入射光的頻率仍有可能發(fā)生光電效應，C錯誤．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，D正確．,題組設計,解析,答案,AD,考點一 光電效應的理解,按照愛因斯坦的光子說，光的能量是由光的頻率決定的，與光強無關，入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應時產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大．但要使電子離開金屬須使電子具有足夠的動能，而電子增加的動能只能來源于照射光的光子能量，但電子,題組設計,解析,答案,BD,考點一 光電效應的理解,C．發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大 D．由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應入射光的最低頻率也不同,只能吸收一個光子，不能吸收多個光子．電子從金屬逸出時只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最?。?題組設計,解析,考點一 光電效應的理解,光電效應實質(zhì)及發(fā)生條件 (1)光電效應的實質(zhì)是金屬中的電子獲得能量后逸出金屬表面，從而使金屬帶上正電． (2)能否發(fā)生光電效應，不取決于光的強度，而是取決于光的頻率．只要照射光的頻率大于該金屬的極限頻率，無論照射光強弱，均能發(fā)生光電效應．,規(guī)律總結,考點一 光電效應的理解,1．愛因斯坦光電效應方程 Ek＝hν－W0 hν： 光電子的能量 W0：逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服原子核引力所做的功． Ek：光電子的最大初動能．,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,考點闡釋,2.由Ek－ν圖象(如右圖)可以得到的信息 (1)極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc. (2)逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值E＝W0； (3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h.,考點闡釋,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,題組一 光電效應方程的應用 1．(多選)用波長為λ和2λ的光照射同一種金屬，分別產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為2∶1，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說法正確的有( ) C．波長超過2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應 D．波長超過4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應,,題組設計,解析,答案,AD,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,題組二 光電效應方程的應用 2. (2015連云港摸底)(多選)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖象如右圖所示．則由圖象可知( ),,題組設計,解析,答案,ACD,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,A．該金屬的逸出功等于hν0 B．遏止電壓是確定的，與照射光的頻率無關 C．若已知電子電量e，就可以求出普朗克常量h D．入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0,增大而增大，選項B錯誤；入射光的頻率為2ν0時，根據(jù)光電效應方程可知，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0，選項D正確．,題組設計,解析,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,3．(2013浙江自選)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.6310－34 Js.,(1)由光電管的結構知，A為陽極； (2)Uc－ν圖象中橫軸的截距表示截止頻率νc，逸出功W0＝hνc； (3)由愛因斯坦的光電效應方程Ek＝hν－W0，可求結果．,題組設計,解析,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,(1)圖甲中電極A為光電管的___________ (填“陰極”或“陽極”)； (2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J； (3)如果實驗中入射光的頻率ν＝7.001014 Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek＝________J.,(1)陽極 (2)(5.12～5.18)1014 (3.39～3.43)10－19 (3)(1.21～1.25)10－19,題組設計,答案,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,應用光電效應方程時的注意事項 (1)每種金屬都有一個截止頻率，光頻率大于這個截止頻率才能發(fā)生光電效應． (3)應用光電效應方程Ek＝hν－W0時，注意能量單位電子伏和焦耳的換算(1 eV＝1.610－19 J)．,規(guī)律總結,考點二 光電效應方程和光電效應圖象的理解及應用,光既有波動性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為： 1．個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性． 2．頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領越強． 3．光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往表現(xiàn)為粒子性．,考點三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,考點闡釋,1．關于光的本性，下列說法正確的是 ( ) A．光既具有波動性，又具有粒子性，這是互相矛盾和對立的 B．光的波動性類似于機械波，光的粒子性類似于質(zhì)點 C．大量光子才具有波動性，個別光子只具有粒子性 D．由于光既具有波動性，又具有粒子性，無法只用其中一種去說明光的—切行為，只能認為光具有波粒二象性,光既具有波動性，又具有粒子性，但不同于宏觀的機械波和機械粒子，波動性和粒子性是光在不同的情況下的不同表現(xiàn)，是同一客體的兩個不同的側(cè)面、不同屬性，只能認為光具有波粒二象性，A、B、C錯誤，D正確．,題組設計,解析,答案,D,考點三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,2．(2013高考江蘇卷)如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，則它們的________也相等． A．速度 B．動能 C．動量 D．總能量,,題組設計,解析,答案,C,考點三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,,,,本節(jié)學習重在掌握以下“三個關系”、“四點提醒”和“三個易錯”： 1．定量分析光電效應時應抓住的“3個關系式” (1)愛因斯坦光電效應方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初動能與遏止電壓的關系：Ek＝eUc. 2．對光電效應的“四點提醒”： (1)能否發(fā)生光電效應，不取決于光的強度而取決于光的頻率． (2)光電效應中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光．,■名師微點撥…………………………………………,,,,(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關． (4)光電子不是光子，而是電子． 3．波粒二象性的“三個易錯” (1)光子表現(xiàn)為波動性，并不否認光具有粒子性． (2)宏觀物體也具有波動性． (3)微觀粒子的波動性與機械波不同，微觀粒子的波是概率波．,