波粒二象性講解學(xué)習(xí)

波粒二象性（3）隨著溫度增高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增大；（4）隨著溫度增高，輻射強(qiáng)度的峰值向波長短的方向移動4.普朗克提出能量子概念解釋黑體輻射：諧振子具有的能量是不連續(xù)的，只能取一些分立的值，即E=nhr（n=1，2,3…），最小的一份叫能量子ε=hr，稱為能量子1．2006年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化．他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點，下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法中正確的是()A．微波是指波長在10－3m到10m之間的電磁波B．微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D．普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說ACD一、光電效應(yīng)1．光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)：在光的照射下金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫做

．特別提醒：(1)光電效應(yīng)的實質(zhì)是光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象．(2)定義中的光包括可見光和不可見光．光電子4．在演示光電效應(yīng)的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針張開一個角度，如圖所示，這時鋅板帶電，指針帶

電.

正正【解析】在光電效應(yīng)實驗中，鋅板因逸出電子帶正電，驗電器由于與鋅板接觸也帶正電，其指針也帶正電.

3．光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須

極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．(2)光電子的

與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而

．(3)只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，照到金屬表面時，光電子的發(fā)射幾乎是

，一般不超過10－9s，與光的強(qiáng)度

關(guān)．(4)當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成

比．大于最大初動能增大瞬時的無正2．光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對于某種金屬()A．無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大AD2．幾個名詞解釋(1)遏止電壓：使光電流減小到零時的

.(2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的

頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)．不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率．(3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的

，叫做該金屬的逸出功．反向電壓UC最小最小值4．愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)光子說：空間傳播的光的能量是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子．光子的能量為E＝

，其中h是普朗克常量，其值為6.63×10－34J·s，ν是光的頻率．(2)光電效應(yīng)方程：

其中hν為入射光子的能量，Ek為光電子的最大初動能，W是金屬的逸出功．．hνEk＝hν－W【方法與知識感悟】光電效應(yīng)規(guī)律的解釋由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得Ekm－ν曲線(如圖)由圖象可以得到的物理量：①極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標(biāo)ν0.②逸出功：圖線與Ekm軸交點的縱坐標(biāo)的絕對值E＝W0.③普朗克常量：圖線的斜率k＝h.3．在光電效應(yīng)實驗中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示．則可判斷出()A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長大于丙光的波長C．乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能B8．研究光電效應(yīng)的電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是()

C【解析】雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，所以截止電壓相同；又因當(dāng)入射光強(qiáng)時，單位時間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選C.題型二：光電效應(yīng)方程的應(yīng)用例2如圖所示，當(dāng)電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．(1)求此時光電子的最大初動能的大?。?2)求該陰極材料的逸出功．二、光的波粒二象性（1）康普頓效應(yīng)：現(xiàn)象：意義：（2）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(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有

性．波動粒子3．光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的

性．三、物質(zhì)波(又叫德布羅意波)1．物質(zhì)波：任何一個運(yùn)動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長λ＝,p為運(yùn)動物體的動量，h為普朗克常量．2.物質(zhì)波是概率波.光子和粒子在空間各處出現(xiàn)的概率受波動規(guī)律支配，概率大的地方，光子或粒子出現(xiàn)的

，反之就少.不要以宏觀觀點中的波來理解德布羅意波.

波粒二象次數(shù)多1．對光的波粒二象性的理解光既有波動性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)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(lǐng)越強(qiáng)．(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．2.德布羅意波假說是光的波粒二象性的一種推廣，使之包含了物質(zhì)粒子，即光子和實物粒子都具有粒子性，又都具有波動性，與光子對應(yīng)的波是電磁波，與實物粒子對應(yīng)的波是德布羅意波.

題型三：光的波粒二象性例3關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中不正確的是()A．不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動的微粒都具有波粒二象性B．運(yùn)動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個小孔時，都沒有特定的運(yùn)動軌道C．波動性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的，但在微觀高速運(yùn)動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D．實物的運(yùn)動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性1．有關(guān)光的本性的說法正確的是()A．關(guān)于光的本性，牛頓提出了“微粒說”，惠更斯提出了“波動說”，愛因斯坦提出了“光子說”，它們都圓滿地說明了光的本性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，也可以看成宏觀概念上的粒子C．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性D．在光的雙縫干涉實驗中，如果光通過雙縫時顯出波動性，如果光只通過一個縫時顯出粒子性C3．在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光強(qiáng)占整個從單縫射入的光強(qiáng)的95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個光子通過單縫，那么該光子()A．一定落在中央亮紋處B．一定落在亮紋處C．可能落在暗紋處D．落在中央亮紋處的可能性最大CD【解析】大量光子的行為顯示出波動性，當(dāng)大量光子通過單縫時光子落在亮紋處的概率較大，尤其是中央亮紋處，依題將有95%以上的光子落在中央亮紋處，落在其他亮處相對少一些，落在暗紋處光子最少，注意的是暗紋處不是沒有光子落在上面，只是很少而已．只讓一個光子通過單縫，這個光子落在哪一位置是不可確定的，可以落在亮紋處，也可以落在暗紋處，只是落在中央亮紋的機(jī)會更大(有95%以上)．【能力提升】5．在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因為熱中子的德布羅意波波長與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量m＝1.67×10－27kg，普朗克常量