高中物理 第17章 波粒二象性本章整合課件 新人教選修35

1、2021/8/11 星期三1本章整合2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3專題一專題二光電效應方程表達式為Ek=h-W0。其中, 為光電子的最大初動能,W0為逸出功。光電效應方程表明,光電子最大初動能與入射光的頻率呈線性關系,與光強無關。只有當hW0時,才有光電子逸出, 就是光電效應的截止頻率。2021/8/11 星期三4專題一專題二(1)常見物理量的求解 (2)應用光電效應規(guī)律解題應當明確光電效應規(guī)律中“光電流的強度”指的是光電流的飽和值(對應從陰極發(fā)射出的電子全部被拉向陽極的狀態(tài))。因為光電流未達到飽和值之前,其大小不僅與入射光的強度有關,還與光電管兩極間的電壓有關,只有

2、在光電流達到飽和值以后才和入射光的強度成正比。2021/8/11 星期三5專題一專題二明確兩個決定關系a.逸出功W0一定時,入射光的頻率決定著能否產生光電效應以及光電子的最大初動能。b.入射光的頻率一定時,入射光的強度決定著單位時間內發(fā)射出來的光電子數(shù)。2021/8/11 星期三6專題一專題二【例題1】如圖,現(xiàn)代化工業(yè)生產中部分光電控制設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。當用綠光照射圖中光電管陰極K時,可發(fā)生光電效應,則以下說法中正確的是()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

3、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2021/8/11 星期三7專題一專題二解析: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,該光的頻率則小于綠光頻率,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,故選項D正確。答案:BD2021/8/11 星期三8專題一專題二1.大量光子產生的效果顯示出波動性,比如干涉、衍射現(xiàn)象中,如果用強光照射,在光屏上立刻出現(xiàn)了干涉、衍射條紋,波動性體現(xiàn)了出來;個別光子產生的效果顯示出粒子性

4、,如果用微弱的光照射,在屏上就只能觀察到一些分布毫無規(guī)律的光點,粒子性充分體現(xiàn);但是如果微弱的光在照射時間加長的情況下,在感光底片上的光點分布又會出現(xiàn)一定的規(guī)律性,傾向于干涉、衍射的分布規(guī)律。這些實驗為人們認識光的波粒二象性提供了良好的依據(jù)。2.光子和電子、質子等實物粒子一樣,具有能量和動量。3.光子的能量與其對應的頻率成正比,而頻率是波動性特征的物理量,因此=h揭示了光的粒子性和波動性之間的密切聯(lián)系。2021/8/11 星期三9專題一專題二4.對不同頻率的光,頻率低、波長長的光,波動性特征顯著;而頻率高、波長短的光,粒子性特征顯著。5.光在傳播時體現(xiàn)出波動性,在與其他物質相互作用時體現(xiàn)出粒子

5、性。6.處理光的波粒二象性的關鍵是正確理解其二象性,搞清光波是一種概率波。2021/8/11 星期三10專題一專題二【例題2】 關于光的波粒二象性的說法中,正確的是 ()A.一束傳播的光,有的光是波,有的光是粒子B.光波與機械波是同種波C.光的波動性是由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中,仍表現(xiàn)出波的特性解析:光是一種波,同時也是一種粒子,光具有波粒二象性,當光和物質作用時,是“一份一份”的,表現(xiàn)出粒子性;單個光子通過雙縫后的落點無法預測,但大量光子通過雙縫后在空間各點出現(xiàn)的可能性可以用波動規(guī)律描述,表現(xiàn)出波動性;粒子性和波動性是光

6、子本身的一種屬性,光子說并未否定電磁說。答案:D2021/8/11 星期三11專題一專題二變式訓練現(xiàn)代物理學認為,光和實物粒子都具有波粒二象性,下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是()A.一定頻率的光照射到鋅板上,光的強度越大,單位時間內鋅板上發(fā)射的光電子就越多B.肥皂液是無色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的C.質量為10-3 kg、速度為10-2 m/s的小球,其德布羅意波長很小,不過我們能清晰地觀測到小球運動的軌跡D.人們利用熱中子研究晶體的結構時,入射的熱中子經過晶體后在底片上形成衍射圖樣2021/8/11 星期三12專題一專題二解析:光子照到鋅板上,發(fā)生光電效應,說明光有粒子性,選項A不正確。白光在肥皂泡上發(fā)生薄膜干涉時,會出現(xiàn)彩色條紋,光的干涉現(xiàn)象說