波粒二象性知識(shí)點(diǎn)練習(xí)答案

1、波粒二象性知識(shí)點(diǎn)一、光電效應(yīng)現(xiàn)象1、光電效應(yīng)：光電效應(yīng)：物體在光（包括不可見光）的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為光電效 應(yīng)。2、光電效應(yīng)的研究結(jié)論： 任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率， 才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。 光電子的最大初動(dòng) 能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大。注意：從金屬出來的 電子速度會(huì)有差異，這里說的是從金屬表面直接飛出來的光電子。 入射光照到 金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10-9s；當(dāng)入射光的頻率 大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。3、光電效應(yīng)的應(yīng)用：光電管：光電管的陰極表面敷有

2、堿金屬，對(duì)電子的束縛能力比較弱，在光的 照射下容易發(fā)射電子，陰極發(fā)出的電子被陽極收集，在回路中形成電流，稱為光 電流。注意：光電管兩極加上正向電壓，可以增強(qiáng)光電流。光電流的大小跟入 射光的強(qiáng)度和正向電壓有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)。入射光的強(qiáng)度越大，光電流 越大。遏止電壓U0?；芈分械墓怆娏麟S著反向電壓的增加而減小， 當(dāng)反向電壓1L0滿足：2mmax = eU0，光電流將會(huì)減小到零，所以遏止電壓與入射光的頻率有 關(guān)。4、波動(dòng)理論無法解釋的現(xiàn)象： 不論入射光的頻率多少，只要光強(qiáng)足夠大，總可以使電子獲得足夠多的能 量，從而產(chǎn)生光電效應(yīng)，實(shí)際上如果光的頻率小于金屬的極限頻率， 無論光強(qiáng)多 大，都不能產(chǎn)生

3、光電效應(yīng)。 光強(qiáng)越大，電子可獲得更多的能量，光電子的最大初始動(dòng)能應(yīng)該由入射光 的強(qiáng)度來決定，實(shí)際上光電子的最大初始動(dòng)能與光強(qiáng)無關(guān)，與頻率有關(guān)。 光強(qiáng)大時(shí)，電子能量積累的時(shí)間就短，光強(qiáng)小時(shí)，能量積累的時(shí)間就長(zhǎng)，實(shí)際上無論光入射的強(qiáng)度怎樣微弱，幾乎在開始照射的一瞬間就產(chǎn)生了光電子二、光子說1、普朗克常量普郎克在研究電磁波輻射時(shí)，提出能量量子假說：物體熱輻射所發(fā)出的電磁 波的能量是不連續(xù)的，只能是hv的整數(shù)倍，hv稱為一個(gè)能量量子。即能量是一 份一份的。其中v輻射頻率，h是一個(gè)常量，稱為普朗克常量。2、光子說在空間中傳播的光的能量不是連續(xù)的， 而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，光子的能量&

4、跟光的頻率v成正比。；=hv，其中：h是普朗克常量，v是光的頻率。三、光電效應(yīng)方程1逸出功W0.電子脫離金屬離子束縛，逸出金屬表面克服離子引力做的功。2、 光電效應(yīng)方程：如果入射光子的能量hv大于逸出功 W,那么有些光電子 在脫離金屬表面后還有剩余的動(dòng)能一一根據(jù)能量守恒定律，入射光子的能量hv 等于出射光子的最大初動(dòng)能與逸出功之和，即1 2 1 2hvmvmax Wo 其中mvmax是指出射光子的最大初動(dòng)能。2 23、光電效應(yīng)的解釋： 極限頻率：金屬內(nèi)部的電子一般一次只能吸收一個(gè)光子的能量，只有入射 光子的能量hv大于或者等于逸出功 W即：v 0時(shí)，電子才有可能逸出，這就h是光電效應(yīng)存在極限頻

5、率的原因。1 1 遏制電壓：由hvmvmax Wo和 mv；ax二eUo有：hv = eU0 Wo，所以遏2制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，這就是光電效應(yīng)存在遏制電 壓的原因。四、康普頓效應(yīng)（表明光子具有動(dòng)量）1、康普頓效應(yīng)：用X射線照射物體時(shí)，一部分散射出來的 X射線的波長(zhǎng)會(huì) 變長(zhǎng)，這個(gè)現(xiàn)象叫康普頓效應(yīng)?？灯疹D效應(yīng)是驗(yàn)證光的波粒二象性的重要實(shí)驗(yàn)之。2、康普頓效應(yīng)的意義：證明了愛因斯坦光子假說的正確性，揭示了光子不 僅具有能量，還具有動(dòng)量。光子的動(dòng)量為 p = h3、現(xiàn)象解釋：碰撞前后光子與電子總能量守恒，總動(dòng)量也守恒。碰撞前，電子可近似視為靜止的，碰撞后，電子獲得一定的能量和動(dòng)

6、量，X光子的能量和動(dòng)量減小，所以X射線光子的波長(zhǎng)入變長(zhǎng)。五、光的波粒二象性物質(zhì)波概率波不確定關(guān)系1光的波粒二象性：干涉、.衍射和偏振 以無可辯駁的事實(shí)表明光是一種波； 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實(shí)表明光是一種粒子，由于光既有波動(dòng) 性，又有粒子性，只能認(rèn)為光具有波粒二象性。但不可把光當(dāng)成宏觀觀念中的波， 也不可把光當(dāng)成宏觀觀念中的粒子。 少量的光子表現(xiàn)出粒子性，大量光子運(yùn)動(dòng)表 現(xiàn)為波動(dòng)性；光在傳播時(shí)顯示波動(dòng)性，與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往顯示粒子性；頻 率小波長(zhǎng)大的波動(dòng)性顯著，頻率大波長(zhǎng)小的粒子性顯著。2、光子的能量E二h ,光子的動(dòng)量p=-。表示式也可以看出，光的波動(dòng)性 和粒子性并不矛盾：

7、表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特 征的物理量 頻率v和波長(zhǎng)入。3、物質(zhì)波（德布羅意波）：1924年德布羅意提出，實(shí)物粒子和光子一樣具有波 動(dòng)性，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種與之對(duì)應(yīng)的波，波長(zhǎng)|入=h / p |，這種波叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波。4、概率波：從光子的概念上看，光波是一種概率波。光子落在明條紋的概率 高，落在暗條紋的概率低。干涉條紋是光子落在感光片上各點(diǎn)的概率分布的反映。 注意：亮紋是光子落的概率大，暗紋是概率小，不是光子照不到。5、不確定關(guān)系：微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量不能同時(shí)完全精確地確定。 如果用ax 表示微觀粒子位置的不確定性，用.巾表示微觀粒子在x方向上動(dòng)量

8、的不確定性， 則有厶X p _ 。原因是因?yàn)槲⒂^粒子具有波動(dòng)性。4兀(1) 由不確定性關(guān)系可知，坐標(biāo)和動(dòng)量，其中一個(gè)測(cè)量得越準(zhǔn)確，另外一個(gè)的不 確定性就越大。(2) 微觀粒子的波粒二象性和不確定性關(guān)系本質(zhì)是一樣的，導(dǎo)致共同的結(jié)果：微 觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不能通過確定的軌道來描述，只能通過概率波做統(tǒng)計(jì)性的描述。(3) 不確定性關(guān)系對(duì)宏觀物體沒有意義。頻率咼波長(zhǎng)短，粒子性明顯傳播時(shí)，波動(dòng)性明顯 明顯個(gè)別時(shí)，粒子性明顯頻率低波長(zhǎng)長(zhǎng)，波動(dòng)性明顯光的產(chǎn)生，與其他物質(zhì)作用，粒子性大量時(shí)，波動(dòng)性明顯典型例題透析遍類型一光的本性的認(rèn)識(shí)飾1、關(guān)于光的本性，下列說法中正確的是()廐A、關(guān)于光的本性，牛頓提出微粒說，

9、惠更斯提出波動(dòng)說，愛因斯坦提出光子說，它們 都說明了光的本性B、光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成微觀概念上 的粒子C、光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性D、光的波粒二象性是將牛頓的波動(dòng)說和惠更斯的粒子說真正有機(jī)地統(tǒng)一起來解析：光具有波粒二象性， 這是現(xiàn)代物理學(xué)關(guān)于光的本性的認(rèn)識(shí)，光的波粒二象性不同于牛頓提出的微粒說和惠更斯的波動(dòng)說，是愛因斯坦的光子說和麥克斯韋的電磁說的統(tǒng)一。 光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性，故A，B，D錯(cuò)誤,C對(duì)。答案：C總結(jié)升華：光既有波動(dòng)性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，這就是光的本

10、性。變式練習(xí)亦【變式】關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是：()A. 有的光是波，有的光是粒子B. 光子與電子是同樣的一種粒子C. 光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性就越顯著；波長(zhǎng)越短，其粒子性就越顯著D. 光子的數(shù)量越少波動(dòng)性就越顯著；光子的數(shù)量越多粒子性就越顯著解析：光具有波粒二象性，不能分割開來；光是一種電磁波，而電子是實(shí)物粒子，二者 不能混淆；大量光子的行為往往體現(xiàn)為波動(dòng)性，少數(shù)光子的行為表現(xiàn)為粒子性；波長(zhǎng)越長(zhǎng)， 波動(dòng)性越顯著，波長(zhǎng)越短，粒子性越顯著。選項(xiàng)C正確。類型二一一光電效應(yīng)規(guī)律豔C 2、入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么：（）宓A(chǔ)、從光照至金屬表

11、面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加；B、逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小；C、單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少；D、有可能不發(fā)生光電效應(yīng)；解析：考察光電效應(yīng)的規(guī)律。光電效應(yīng)的發(fā)生時(shí)間極短，小于門：，與光強(qiáng)無關(guān)，不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間間隔明顯增加的現(xiàn)象；逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，對(duì)于一種金屬而言，只和入射光的頻率有關(guān)，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，最大初動(dòng)能與入射光頻率之間的關(guān)系為門八；在入射光頻率大于極限頻率時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子個(gè)數(shù)與光強(qiáng)成正比，因此當(dāng)入射光減弱時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子個(gè)數(shù)也減少；能否發(fā)生光電效應(yīng)與光強(qiáng)無關(guān)，只要入射光頻率大于極限頻率就

12、能發(fā)生。選C。變式練習(xí)壺【變式】已知銫的極限頻率為 4.545 X 1014h z,鈉的極限頻率為 6.0X 1014H z,銀的極限 頻率為 1.153X 1015Hz,鉑的極限頻率為 1.529X 1015Hz。當(dāng)用波長(zhǎng)為0.375um的光照射它 們時(shí)，可能發(fā)生光電效應(yīng)的是 。解析：由C =入u可算出照射光的頻率C 3.00 <109=uHz = 8.0X 1014Hz照射光的頻率大于銫和鈉的極限頻率，銫和鈉可發(fā)生光電效應(yīng)。答案：銫和鈉3、研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，以頻率為u的光照射光電管陰極K時(shí)，有光電子產(chǎn)生。由于光電管K、A間加的是反向電壓，光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極

13、A作減速運(yùn)動(dòng)，光電流：由圖中電流計(jì) G測(cè)出，反向電壓 U由電壓表V測(cè)出。當(dāng)電流計(jì) 的示數(shù)恰好為零時(shí)，電壓表的示數(shù)稱為反向截止電壓U。 宓在下列表示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的圖象中，錯(cuò)誤的是：反向電壓U和頻率心一走時(shí) 光電流雞先畀的關(guān)系截止電壓S與 頻率訂的關(guān)系殺蚤和頻率定時(shí)，光 電茨海反向電壓&的關(guān)系C10反向電壓U和頻率D 定時(shí) 光電流d與光強(qiáng)f的關(guān)系D解析：本題中的選項(xiàng) A、D不難從光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律作出判斷：光電流與入射光的強(qiáng)度成正比，產(chǎn)生光電效應(yīng)的時(shí)間一般不超過10-9s，故選項(xiàng)A、D的圖象是正確的。由反向截止電壓的概念可知選項(xiàng)C的圖象也是正確的。=聊護(hù)由題意可知-，而由愛因斯坦光電效應(yīng)

14、方程，有疋，與u不成正比，選項(xiàng) B的圖象是錯(cuò)誤的。答案：B總結(jié)升華：1、發(fā)生光電效應(yīng)的幾個(gè)特點(diǎn)(1) 瞬時(shí)性從光照到放出電子幾乎是同時(shí)的，與照射光強(qiáng)度及頻率無關(guān)。(2) 對(duì)應(yīng)性.金屬表面每吸收一個(gè)光子就釋放一個(gè)電子。(3) 頻率條件卜 p 0 (0為極限頻率，逸出功 W = °)。2、在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律中，有兩個(gè)關(guān)系：(1) 光電效應(yīng)的最大初動(dòng)能隨入射光頻率 的增大而增大；(2) 光電流的強(qiáng)度跟入射光強(qiáng)度成正比。變式練習(xí)刊【變式】對(duì)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：“： i下面的理解正確的有：（）A. 只要是用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金屬中逸出的所有光電子都會(huì)具有同樣的初動(dòng)能EkB.

15、式中的W表示每個(gè)光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功C. 逸出功W和極限頻率V 0之間應(yīng)滿足關(guān)系式-D. 光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率成正比解析：愛因斯坦光電效應(yīng)方程'汀中的W表示從金屬表面直接中逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功， 因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值。對(duì)應(yīng)的光電子的初動(dòng)能是所有光電子中最大的。 其它光電子的初動(dòng)能都小于這個(gè)值。 若入射光的 頻率恰好是極限頻率，即剛好能有光電子逸出，可理解為逸出的光電子的最大初動(dòng)能是0,因此有=曲宀。由“可知和v之間是一次函數(shù)關(guān)系， 但不是成正比關(guān)系。本題應(yīng)選C。類型三一一光子的能量、物質(zhì)波&4

16、、 激光光波功率為 P,激光在真空中的波長(zhǎng)為入，光速為c,普朗克恒量為h,該激光光波每秒輻射光子數(shù)為 。L±£解析：激光的頻率為U =,£一個(gè)激光光子的能量為 E= h u =h一秒內(nèi)激光輻射的能量為 PP =PZ?£ = ft?一秒內(nèi)激光輻射的光子數(shù)為n=-5、關(guān)于物質(zhì)波，以下說法正確的是（）A、任何一個(gè)物體都有一種波動(dòng)與之對(duì)應(yīng)B、抖動(dòng)細(xì)繩一端，繩上的波就是物質(zhì)波C、動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短D、宏觀物體不會(huì)發(fā)生明顯的衍射或干涉現(xiàn)象，所以沒有物質(zhì)波解析：任何一個(gè)物體都是運(yùn)動(dòng)著的，根據(jù)德布羅意假設(shè)，都有一種波動(dòng)之對(duì)應(yīng)，A對(duì);繩上的波是機(jī)

17、械波，不是物質(zhì)波，B錯(cuò)；動(dòng)能相等時(shí)，由'-'得質(zhì)子的動(dòng)量大些，兄二一由 -知質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短，C對(duì)；宏觀物體物質(zhì)波波長(zhǎng)太短，難以觀測(cè)，但具有波動(dòng)性，D錯(cuò)。答案：AC總結(jié)升華：光具有波粒二象性，空間傳播的光不是連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫一個(gè)光子，每個(gè)光子的能量為£ =h 。法國(guó)物理學(xué)家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，提出：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，即每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系，而且粒子的能量£和動(dòng)量p跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率和波長(zhǎng)入之間，也向光子跟光波一樣，遵從如下關(guān)系： £ =h L , p=mv=h/入。變式練習(xí)亦【變式】照到地

18、面上的太陽光的平均波長(zhǎng)為5.0X 10-7m,每平方米的功率為 8 W。則每秒鐘洛在地面 解析：1m2面積上的光子數(shù)為。每個(gè)太陽光子的能量 E=h u -he/入每秒鐘落在地面1m2面積上的光子數(shù) n-P/E 代入數(shù)據(jù)可求得 n-2.01 x 1019個(gè)答案：2.01 X 1019 個(gè)一、選擇題（每小題 4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確。 全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得 2分，有選錯(cuò)的或不答的得 0分。）一1. 下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是（）-WA 若某材料的逸出功是 W,則它的極限頻率 v0 :B .光電子的初速度和照射光的頻率成正比-C.光電子的最大初動(dòng)能

19、和照射光的頻率成正比-網(wǎng)D .光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大-2在下列各組所說的兩個(gè)現(xiàn)象中，都表現(xiàn)出光具有粒子性的是（）-A 光的折射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象B 光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象 -C.光的衍射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象D 光電效應(yīng)現(xiàn)象、康普頓效應(yīng)-3關(guān)于光的波粒二象性的理解正確的是（）-A 大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性B 光在傳播時(shí)是波，而與物質(zhì)相互作用時(shí)就轉(zhuǎn)變成粒子-C.高頻光是粒子，低頻光是波-D .波粒二象性是光的根本屬性，有時(shí)它的波動(dòng)性顯著，有時(shí)它的粒子性顯著-4當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的 初動(dòng)能是1.5

20、eV .為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為（）2一網(wǎng)A. 1.5 eVB. 3.5 eVC. 5.0 eVD. 6.5 eV5 紫外線光子的動(dòng)量為-v 一個(gè)靜止的 03吸收了一個(gè)紫外線光子后（cA 仍然靜止B.沿著光子原來運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)-C.沿光子運(yùn)動(dòng)相反方向運(yùn)動(dòng)D.可能向任何方向運(yùn)動(dòng) -6 關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的是（）-A .光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比-B .光電子的最大初動(dòng)能越大，形成的光電流越強(qiáng)2-C能否產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或等于金屬的逸出功-D 用頻率是 V的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是V2的黃光照射該金屬一定不發(fā)生

21、光電效應(yīng)7.在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）-A 使光子一個(gè)一個(gè)地通過單縫，如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上會(huì)出現(xiàn)衍射圖樣B 單個(gè)光子通過單縫后，底片上會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣-C.光子通過單縫的運(yùn)動(dòng)路線像水波一樣起伏-D單個(gè)光子通過單縫后打在底片的情況呈現(xiàn)出隨機(jī)性，大量光子通過單縫后打在底片 上的情況呈現(xiàn)出規(guī)律性 -&用波長(zhǎng)為 k和k的單色光A和B分別照射兩種金屬 C和D的表面.單色光 A照射兩種金屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；單色光B照射時(shí)，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象.設(shè)兩種金屬的逸出功分別為 WC和WD，則下列選項(xiàng)正確的是()-A.入 > k

22、2 , WC > WDB .k > k2, WC v WDC.k v k , WC > WDD .k v k , WC v WD9在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量m=1.67 x 10-27 kg，普朗克常量-=6.63 x 10-34 J s,可以估算出德布羅意波長(zhǎng)入=1.82 x 10-10 m的熱中子的動(dòng)量的數(shù)量級(jí)可能是（）”-17-18-20-24A. 10 kg m/sB. 10 kg m/s C. 10 kg m/s D. 10 kg m/s一10. 如圖所示為一光電管的工作原理圖，當(dāng)用波長(zhǎng)為

23、入的光照射陰極 K時(shí)，電路中有光電流，則（）一A 換用波長(zhǎng)為 k（ k >k ）的光照射陰極 K時(shí)，電路中一定沒有光電流B換用波長(zhǎng)為 k （ k v入）的光照射陰極 K時(shí)，電路中一定有光電流C.增加電路中電源的路端電壓，電路中的光電流一定增大 -D 將電路中電源的極性反接，電路中可能還有光電流-11. 2003年全世界物理學(xué)家評(píng)選出“十大最美物理實(shí)驗(yàn)”，排名第一的為1961年物理學(xué)家利用“托馬斯楊”雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行電子干涉的實(shí)驗(yàn)從輻射源 輻射出的電子束經(jīng)兩靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該實(shí)驗(yàn)說明（）一A .光具有波動(dòng)性-B .光具有波粒二象性 -C.微觀粒子也具有波動(dòng)

24、性 -D .微觀粒子也是一種電磁波-12. 要觀察納米級(jí)以下的微小結(jié)構(gòu)，需要利用分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡.有關(guān)電子顯微鏡的下列說法正確的是（）2 一A .它是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射 B .它是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)，因此不容易發(fā)生明顯衍射 C.它是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見光短，因此更容易發(fā)生明顯衍射 D .它是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)，因此更容易發(fā)生明顯衍射二、本題共3小題，共20分.把答案填在題中的橫線上.一13. （8分）如右圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角.一（1） 現(xiàn)用一帶

25、負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將_ （填“增大” “減小”或“不變”）.-（2）使驗(yàn)電器指針回到零， 再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板， 驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn).那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針（填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn).入=2 53 nm ,陰極1I1（3）實(shí)驗(yàn)室用功率 P=1 500 W的紫外燈演示光電效應(yīng).紫外線波長(zhǎng)離光源距離d=0. 5 m，原子半徑取r=0. 5X 10-10 m，則陰極表面每個(gè)原子每秒鐘接收到的光子數(shù)為 . 2一14. （4分）康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也有動(dòng)量，下圖給出了光子與靜止電子碰撞后，電子的運(yùn)動(dòng)方向，則碰后光子 可

26、能沿方向 運(yùn)動(dòng)，并且波長(zhǎng) （填“不變”“變小”或“變 長(zhǎng)"）.一15. （8分）如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路，利用能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)的兩種（或多種）已知頻率的光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一（1） 請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及應(yīng)該測(cè)量的物理量一（2） 寫出根據(jù)本實(shí)驗(yàn)計(jì)算普朗克常量的關(guān)系式（用上面的物理量表三、本題共3小題，共32分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫 出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.3-16. （10分）分別用入和一入的單色光照射同一金屬，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為41 : 2 .以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功是

27、多大？-17. （10分）納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面.將激光束的寬度聚光到納米級(jí)范圍內(nèi)，可以精確地修復(fù)人體損壞的器官.糖尿病引起視網(wǎng)膜病變是導(dǎo)致成年 人失明的一個(gè)重要原因，利用聚光到納米級(jí)的激光束進(jìn)行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴(yán)重后果.一臺(tái)功率為 10 W氬激光器，能發(fā)出波長(zhǎng) 入=500 nm的激光，用它“點(diǎn)焊”視 網(wǎng)膜，每次“點(diǎn)焊”需要 2 X 10-3 J的能量，則每次“點(diǎn)焊”視網(wǎng)膜的時(shí)間是多少？在這段 時(shí)間內(nèi)發(fā)出的激光光子的數(shù)量是多少？一A上產(chǎn)生X射-18. （12分）如圖所示，倫琴射線管兩極加上一高壓電源，即可在陽極線.（h=6. 63 X 10-34

28、j. s,電子電荷量 e=1 . 6 X 10-19 C）_（1） 如高壓電源的電壓為20 kV，求X射線的最短波長(zhǎng)；一（2） 如此時(shí)電流表讀數(shù)為5 mA , 1 s內(nèi)產(chǎn)生5 X 1013個(gè)平均波長(zhǎng)為X 10 10 m的光子，求倫琴射線管的工作效率.-參考答案1. AD解析：由光電效應(yīng)方程 Ek=hv-W知，B、C錯(cuò)誤，D正確.若Ek =0，得極限頻率V0 = W，故A正確.h2. D解析：本題考查光的性質(zhì).干涉、衍射、偏振都是光的波動(dòng)性的表現(xiàn)，只有光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)都是光的粒子性的表現(xiàn)，D正確.-3. AD解析：根據(jù)光的波粒二象性知，A、D正確，B、C錯(cuò)誤.-4. B解析：本題考查光電

29、效應(yīng)方程及逸出功.由Ek = hv-W得 W=hv - Ek =5.0 eV-1.5 eV=3.5 eV則入射光的最低能量為h vmin =W=3.5 eV故正確選項(xiàng)為 B.5. B解析：由動(dòng)量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運(yùn)動(dòng)方向相 同.故正確選項(xiàng)為 B .6. C解析：本題考查光電效應(yīng)由光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，但不是正比關(guān)系，A錯(cuò)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比，與光電子的最大初動(dòng)能無關(guān)，B錯(cuò)用頻率是 的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是v2的黃光照射該金屬不一定不發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)、C對(duì).7. AD解析：根據(jù)光的波粒二象性知，A

30、、D正確，B、C錯(cuò)誤.c& D解析：由題意知，A光光子的能量大于 B光光子，根據(jù)E=hv=h ，得 入V 沁；入又因?yàn)閱紊釨只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，所以WC V WD，故正確選項(xiàng)是 D.9. D解析：本題考查德布羅意波根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式入=得:P_34h 6.63 10-24p= =荷 kg m/s=3.6 10 kg m/s入 1.8210可見，熱中子的動(dòng)量的數(shù)量級(jí)是10-24 kg m/s.10. BD解析：用波長(zhǎng)為 入的光照射陰極 K，電路中有光電流，表明入小于該金屬的極限波長(zhǎng) 屁，換用波長(zhǎng)為 入照射，雖然 入 > 入，但是 入不一定

31、大于 入，所以用波長(zhǎng)為 入的光照射時(shí)，可能仍有光電流，故A錯(cuò)誤用波長(zhǎng)為 入2 (入2 V入)的光照射陰極K時(shí)，因滄V入V屁，故電路中一定有光電流，B對(duì)如果電源的端電壓已經(jīng)足夠大，陰極K逸出的光電子都能全部被吸引到陽極形成光電流，此時(shí)再增大路端電壓， 電路中的光電流也不再增大，C錯(cuò).將電路中電源的極性反接， 具有最大初動(dòng)能的光電子有可能能夠克服電場(chǎng)阻 力到達(dá)陽極A，從而形成光電流，所以 D正確.11. C解析：本題考查電子能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，表明電子具有波動(dòng)性干涉現(xiàn)象是波的特 征，電子是微觀粒子，它能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，表明電子等微觀粒子具有波動(dòng)性但此實(shí)驗(yàn)不能 說明電子等微觀粒子的波就是電磁波.12. A解析：電子顯微鏡的分辨率比光學(xué)顯微鏡更高，是因?yàn)殡娮游镔|(zhì)波的波長(zhǎng)比可見光短，和可見光相比，電子物質(zhì)波更不容易發(fā)生明顯衍射，所以分辨率更