2020新教科版高中物理選修3-5第4章章末復(fù)習(xí)課學(xué)案34

1、-1 - 光電子 一 I逸出功I 一截上應(yīng)辜 避率啟 核心速填 1 普朗克的能量子假說 能量只能取不連續(xù)的值 & = nhv, n取 1,2,3 2 愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋 愛因斯坦發(fā)展了普朗克的假說，引入了光量子體系構(gòu)建 章末復(fù)習(xí)課 知識整合 E =A1 rS- 1 j ” = Ar - ffF 波粒二象性 -=/ 氓布羅意吱 L4E布參意 A r ? (= h v )的概念，建立光電效應(yīng)方程 h v 一洸的波粒二擦性,冥物程子為波粒二擦性 -2 - 1 2 =/mV土W以解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象. 3 .康普頓效應(yīng) X 射線通過物質(zhì)散射后波長變長的現(xiàn)象, 稱為康普頓效應(yīng).利用光的波粒二象

2、性（ =h v , p=?。┘肮庠谂c其他物質(zhì)相互作用過程中的能量守恒、動量守恒，可對康普頓效應(yīng)作出解釋. 入 - - 4 .光的波粒二象性 實驗表明光在傳播過程中，如干涉、衍射中顯示出波動性；而在與物質(zhì)的相互作用中， 如康普頓散射、 光電效應(yīng)中表現(xiàn)出粒子性丿的本質(zhì)是波動性和粒子性的統(tǒng)一， 稱為光的波 粒二象性.光是一種概率波. 5德布羅意假說 電子等實物微粒像光子一樣也具有波粒二象性. 德布羅意波的波長由 入=p確定.氫原子 中電子在各處出現(xiàn)的概率可形象地用“電子云”來表示. 6不確定關(guān)系 如果以 x表示粒子在x方向上的位置不確定量，以 px表示相應(yīng)的動量不確定量，那 . h 么 x px .

3、 4 n 光電效應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用 有關(guān)光電效應(yīng)的問題主要有兩個方面：一是關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷，二是運用光電效 應(yīng)方程進行計算求解光電效應(yīng)問題的關(guān)鍵在于掌握光電效應(yīng)規(guī)律，明確各概念之間的決定 關(guān)系，準確把握它們的內(nèi)在聯(lián)系. 1 決定關(guān)系及聯(lián)系 強度抉定若每秒鐘光磁射的光丁數(shù) - 頻率抉定蓉每個光子的能駅 站 - 光池子逸出后的捻丸初動能扌皿貳. - 毎秒鐘逸出的比肛王數(shù)一定養(yǎng)砲和比也流的遐列 2 “光電子的動能”可以是介于 0Em的任意值，只有從金屬表面逸出的光電子才具有 最大初動能，且隨入射光頻率增大而增大. 3 .光電效應(yīng)是單個光子和單個電子之間的相互作用產(chǎn)生的，金屬中的某個電子只能吸收 一

4、個光子的能量，只有當(dāng)電子吸收的能量足夠克服原子核的引力而逸出時，才能產(chǎn)生光電效 應(yīng).提升層 能力強化 光更子 專題 -3 - 4 入射光強度指的是單位時間內(nèi)入射到金屬表面單位面積上的光子的總能量，在入射光 頻率v不變時，光強正比于單位時間內(nèi)照到金屬表面單位面積上的光子數(shù)，但若入射光頻率 不同，即使光強相同，單位時間內(nèi)照到金屬表面單位面積上的光子數(shù)也不相同，因而從金屬 表面逸出的光電子數(shù)也不相同 （形成的光電流也不相同） 【例 1】 （多選）如圖所示是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示 意圖，它由電源、光電管、放大器等幾部分組成當(dāng)用綠光照射圖中光電管陰極 生光電效應(yīng)，則以下說法

5、中正確的是 A. 增大綠光的照射強度，光電子的最大初動能增大 B. 增大綠光的照射強度，電路中的光電流增大 C. 改用比綠光波長大的光照射光電管陰極 K 時，電路中一定有光電流 D. 改用比綠光頻率大的光照射光電管陰極 K 時，電路中一定有光電流 BD 光電子的最大初動能由入射光的頻率決定，選項 A 錯誤；增大綠光的照射強度，單 位時間內(nèi)入射的光子數(shù)增多，所以光電流增大，選項 B 正確；改用比綠光波長更大的光照射 時，該光的頻率不一定滿足發(fā)生光電效應(yīng)的條件，故選項 C 錯誤；若改用頻率比綠光大的光 照射，一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項 D 正確. 一語通關(guān) （1） 某種色光強度的改變決定單位時間入

6、射光子數(shù)目改變，光子能量不變. （2） 光電效應(yīng)中光電子的最大初動能與入射光頻率和金屬材料有關(guān)，與光的強度無關(guān). 1.現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(yīng)實驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生.下列 說法正確的是（ ） A. 保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大 B. 入射光的頻率變高，飽和光電流變大 C. 入射光的頻率變高，光電子的最大初動能不變 D. 保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生 A 產(chǎn)生光電效應(yīng)時，光的強度越大，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，飽和光電流越 大，說法 A 正確.飽和光電流大小與入射光的頻率無關(guān)，說法 B 錯誤.光電子的最大初動能

7、K 時，可發(fā) 電磁鐵 大 -4 - 隨入射光頻率的增加而增加，與入射光的強度無關(guān)，說法 C 錯誤.減小入射光的頻率，如低 于極限頻率，則不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒有光電流產(chǎn)生，說法 D 錯誤. 光的波粒二象性的進一步理解 1 現(xiàn)在提到的波動性和粒子性與 17 世紀提出的波動說和粒子說不同當(dāng)時的兩種學(xué)說 是相互對立的，都企圖用一種觀點去說明光的各種“行為”，這是由于傳統(tǒng)觀念的影響，這 些傳統(tǒng)觀念是人們觀察周圍的宏觀物體形成的. 2 波動性和粒子性在宏觀現(xiàn)象中是相互對立的、矛盾的，但對于光子這樣的微觀粒子卻 只有從波粒二象性的角度出發(fā)，才能統(tǒng)一說明光的各種“行為”. 3光子說并不否認光的電磁說， 按光子

8、說，光子的能量 = h v ,其中v表示光的頻率， 即表示了波的特征， 而且從光子說或電磁說推導(dǎo)電子的動量都得到一致的結(jié)論可見， 光的 確具有波動性，也具有粒子性. 【例 2】（多選）關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是 （ ） A. 束傳播的光，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，光波與機械波是同樣的一種波 C. 光的波動性不是由于光子間的相互作用而形成的 D. 光是一種波，同時也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子能量 = h v中， 頻率v仍表示的是波的特性 CD 光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性， A 錯誤；當(dāng)光和物質(zhì)作用時， 是“一份一份”的，表現(xiàn)出粒子性，光的干涉、衍射又說明光是一種波，光既不同于宏觀的 粒子，也不同于宏觀的波， B 錯誤，C 正確；光具有波粒二象性，光的波動性與粒子性不是獨 立的，由公式 = hv可以看出二者是有聯(lián)系的. 光的粒子性并沒有否定光的波動性， D 正確 針對訓(xùn)練 2 （多選）從光的波粒二象性出發(fā)，下列說法正確的是 （ ） A光是高速運動的微觀粒子，每個光子都具有波粒二象性 B. 光的頻率越高，光子的能量越大 C. 在光的干涉中，暗條紋的地方是光子不會到達的