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高中物理教科版选修3-5课件:第四章 章末盘点


第 四 章 波 粒 二 象 性 知识结构图示 章 末 盘 点 专题一 专题归纳例析 专题二 专题三 阶段质量检测 专题一 光电效应和爱因斯坦光电效应方程 (1)有关光电效应的问题主要有两个方面:一是关于光电 效应现象的判断,另一个就是运用光电效应方程进行简单计 算。解题的关键在于掌握光电效应规律,明确各概念之间的 决定关系。 (2)光电效应的规律: ①饱和光电流 Im 的大小与入射光的强度成正比, 也就是单 位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。 ②光电子的最大初动能 (或遏止电压 )与入射光线的强度无 关,而只与入射光的频率有关,频率越高,光电子的初动能就 越大。 ③频率低于极限频率的入射光,无论光的强度多大,照射 时间多长,都不能使光电子逸出。 ④光的照射和光电子的逸出几乎是同时的,在测量的精度 范围内(<10-9 s)观察不出。 (3)光电效应方程:根据能量守恒定律,光电子的最大初动 能 Ekm 跟入射光子的能量 hν 和逸出功 W 的关系为 hν=Ekm+W。 [例 1] 关于光电效应,下列说法正确的是 ( ) A.动能最大的光电子的电流与入射光的频率成正比 B.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大 C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率 D.用紫光照射某金属发生光电效应,用绿光照射该金 属一定不发生光电效应 [ 解析 ] 光电子形成的光电流取决于单位时间从金属表 面逸出的光电子数目,与单位时间入射光的光子数目成正比, 而与光电子的动能无关,动能最大的光电子的动能可根据光 电效应方程确定。至于能否产生光电效应,要通过比较入射 光的频率和极限频率来确定,其正确选项为 C。 [答案] C [例 2] 3λ 分别用波长为 λ 和 4 的单色光照射同一金属板, 发出 的光电子的最大初动能之比为 1∶2,以 h 表示普朗克常量,c 表 示真空中的光速,则此金属板的逸出功为 hc A.2λ 3hc C. 4λ 2hc B . 3λ 4hc D . 5λ ( ) [解析] 设此金属板的逸出功为W,根据光电效应方程得 如下两式:当用波长为λ的光照射时: hc Ek1= λ -W, ① 3 当用波长为4λ的光照射时: 4hc Ek2= 3λ -W, Ek1 1 又E =2, k2 ② ③ 2hc ①②③联立解得:W= 3λ 。 [答案] B 专题二 光的波粒二象性 (1)光既具有粒子性,又具有波动性,光具有波粒二象性, 大量光子产生的效果往往显示波动性, 少数光子产生的效果往往 显示粒子性,且随着光的频率的增大,波动性越来越不明显,而 粒子性却越来越显著。 (2)光是一种概率波,光的波粒二象性既不能理解为宏观概 念中的波, 也不能理解为宏观概念中的粒子。 光的波动性表现在 光子到达空间某处的概率受波动规律支配。 实际上, 在光的干涉 条纹中,光强大的地方,光子到达的机会多,或者说光子出现的 概率大;光强小的地方,光子到达的概率小。 [例 3] 对于光的波粒二象性的说法中,正确的是 ( ) A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子 B.光子与电子是同样一种粒子,光波与机械波同样是一种 波 C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 D.光是一种波,同时也是一种粒子,在光子能量公式 E= hν 中,仍表现出波的特性 [解析] 光是一种波,同时也是一种粒子,光具有波粒二象性, 当光和物质作用时,是“一份一份”的,表现出粒子性;单个光子 通过双缝后的

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