1、第二节 光电效应、波粒二象性第十三章 动量守恒定律 近代物理栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理一、光电效应 1定义：在光的照射下从物体发射出_的现象(发射出的电子称为光电子)2产生条件：入射光的频率_极限频率 3光电效应规律(1)存在着饱和电流 对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多电子大于栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理(2)存在着遏止电压和截止频率 光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关当入射光的频率低于截止频率时
2、不发生光电效应(3)光电效应具有瞬时性 当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过109 s.栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理 1.(2014高考广东卷)在光电效应实验中，用频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A增大入射光的强度，光电流增大B减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频率小于 的光照射，一定不发生光电效应D改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大AD栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量
3、守恒定律 近代物理(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的_(3)最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的_2光电效应方程：Ek_.最小值最大值二、光电效应方程1基本物理量(1)光子的能量 h，其中 h6.6261034 Js(称为普朗克常量)hW0栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理 2.关于光电效应现象，下列说法中错误的是()A在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大B在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C对于任何一种金属都存在一个“最大波
4、长”，入射光的波长必须小于此波长，才能发生光电效应D对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应E同一频率的光照射到不同金属上，逸出功大的产生的光电子的最大初动能一定小ABD栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理三、光的波粒二象性与物质波 1光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有_性(2)光电效应说明光具有_性(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称 为 光 的_性波动粒子波粒二象栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理2物质波(1)概率波：
5、光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率_的地方，暗条纹是光子到达概率_的地方，因此光波又叫概率波(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长 _，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量大小hp栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理 3.下列说法正确的是()A光电效应反映了光的粒子性B大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性C光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性D只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的运动物体是没有波和
6、它对应的E粒子的动量越大，波动性越不明显ACE栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理考点一 光电效应规律1放不放光电子，看入射光的最低频率2单位时间内放多少光电子，看光的强度3光电子的最大初动能大小，看入射光的频率4要放光电子，瞬时放栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理对光电效应规律的理解 1905 年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象关于光电效应，下列说法不正确的是()A当入射光的
7、频率低于极限频率时，不能发生光电效应B光电子的最大初动能与入射光的频率成正比BCE栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理C光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应E只要入射光足够强，照射时间足够长，就能发生光电效应解析根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故 A、D 正确根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B 错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C、E 错
8、误栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理光电效应规律的应用 用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光 a 照射光电管阴极 K，电流计 G 的指针发生偏转而用另一频率的单色光 b 照射光电管阴极 K 时，电流计G 的指针不发生偏转，那么()ABE栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理Aa 光的频率一定大于 b 光的频率B只增加 a 光的强度可使通过电流计 G 的电流增大C增加 b 光的强度可能使电流计 G 的指针发生偏转D用 a 光照射光电管阴极
9、K 时通过电流计 G 的电流是由 d到 cE用 a 光照射时，增大光电管两端的电压时，流过 G 的电流可能不变栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理解析由于用单色光 a 照射光电管阴极 K，电流计 G 的指针发生偏转，说明发生了光电效应，而用另一频率的单色光 b照射光电管阴极 K 时，电流计 G 的指针不发生偏转，说明 b光不能发生光电效应，即 a 光的频率一定大于 b 光的频率；增加 a 光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加，则通过电流计 G 的电流增大，因为 b 光不能发生光电效应，所以即使增加 b 光的强度也不可能使
10、电流计 G 的指针发生偏转；用 a 光照射光电管阴极 K 时，通过电流计 G 的电子的方向是由 d 到 c，所以电流方向是由 c 到 d，选项 B 正确若光电流达到饱和值，增大电压电流不变，E 正确栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理考点二 光电效应方程1爱因斯坦光电效应方程EkhW0h：光电子的能量W0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功Ek：光电子的最大初动能栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理2图象分析图象名称 图线形状 由图线直
11、接(间接)得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率的关系图线 遏止电压Uc与入射光频率的关系图线 极限频率：0 逸出功：W0|E|E 普朗克常量：图线的斜率kh 截止(极限)频率：0 遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 普朗克常量：hke(k为斜率，e为电子电量)栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理图象名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量 频率相同、光强不同时，光电流与电压的关系 频率不同、光强相同时，光电流与电压的关系 遏止电压：Uc 饱和光电流：Im(电流的最大值)最大初动能：EkmeUc 遏止电压：Uc1、
12、Uc2 饱和光电流：电流最大值 最大初动能Ek1eUc1，Ek2eUc2 栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标 0.5)由图可知()A该金属的截止频率为 4.271014HzB该金属的截止频率为 5.51014HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为 0.5 eVACEk 图象的理解栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理解析图线在横
13、轴上的截距为截止频率，A 正确、B 错误；由光电效应方程 EkhW0，可知图线的斜率为普朗克常量，C正 确；金 属 的 逸 出 功 为：W0 h0 6.6310344.2710141.61019eV1.77 eV，D 错误栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理对IU图象的理解 在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示则可判断出()A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光
14、的光电子最大初动能B栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理解析由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由 eUcEk 和 hW0Ek 得甲、乙光频率相等，A 错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，B 正确；由 hcW0 得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C 错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D 错误栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理图象与光电效应方程综合应用 小明用金属铷为阴极的光电管，观测光
15、电效应现象，实验装置示意图如图甲所示已知普朗克常量 h6.631034 Js.Uc栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理(1)图甲中电极 A 为光电管的_(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压 Uc 与入射光频率 之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率 c_Hz，逸出功 W0_J；(3)如果实验中入射光的频率 7.001014Hz，则产生的光电子的最大初动能 Ek_J.阳极5.151014(5.125.18)1014均视为正确3.411019(3.393.43)1019均视为正确1.231019(1.211.25
16、)1019均视为正确栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理解析(1)在光电效应中，电子向 A 极运动，故电极 A 为光电管的阳极(2)由题图可知，铷的截止频率 c 为 5.151014Hz，逸出功W0h c6.6310345.151014 J3.411019 J.(3)当入射光的频率为 7.001014Hz 时，由 Ekh h c 得，光电子的最大初动能为Ek6.631034(7.005.15)1014 J1.231019 J.栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物
17、理考点三 光的波粒二象性、物质波光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：1个别光子往往表现为粒子性；大量光子往往表现为波动性2频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，而贯穿本领越强3光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理对光的波粒二象性的理解 物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝实验结
18、果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹对这个实验结果下列认识正确的是()BCDA曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B单个光子的运动没有确定的轨道栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理C干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D只有大量光子的行为才表现出波动性E只有光子具有波粒二象性，微观粒子不具有波粒二象性解析单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点出现一定的规律性，落在某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后
19、发生干涉时振幅加强的区域光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性所以正确选项为 BCD.不论光子还是微观粒子，都具有波粒二象性栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理对物质波的考查 德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是 hp，式中 p 是运动物体的动量，h 是普朗克常量已知某种紫光的波长是 440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的 104 倍求：(1)电子的动量大小(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小(电子质量 m9.1103
20、1kg，电子电荷量 e1.61019 C，普朗克常量 h6.61034 Js，加速电压的计算结果取一位有效数字)栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理解析(1)由 hp得 p h 6.61034104440109 kgm/s1.51023 kgm/s.(2)eUEk p22m，又 hp联立解得 Uh22em 2，代入数据解得 U8102 V.答案(1)1.51023 kgm/s(2)Uh22em 2 8102 V栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理微观粒子中的粒
21、子性与宏观概念中的粒子性不同，通俗地讲，宏观粒子运动有确定的轨道，能预测，遵守经典物理学理论，而微观粒子运动轨道具有随机性，不能预测，也不遵守经典物理学理论；微观粒子的波动性与机械波也不相同，微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同，遵守统计规律，所以这种波叫概率波.栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理栏目导引多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第十三章 动量守恒定律 近代物理本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
