1、网络构建章末整合网络构建分类突破章末整合高中物理选修3-5教科版网络构建章末整合网络构建分类突破能量的量子化光的离子性粒子的波动性不确定性关系波粒二象性网络构建章末整合网络构建分类突破网络构建章末整合网络构建分类突破分类突破网络构建分类突破章末整合一、量子论与光子说1量子论：德国物理学家普朗克提出：电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的，每一份电磁波的能量Eh.2光子说：爱因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即Eh其中h为普朗克常量，h6.631034 Js.分类突破网络构建分类突破章末整合【例1】下列对光子的认识，正
2、确的是()A“光子说”中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”B“光子说”中的光子就是光电效应的光电子C在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子D光子的能量跟光的频率成正比 答案 CD分类突破网络构建分类突破章末整合解析 根据光子说，在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子而牛顿的“微粒说”中的微粒指宏观世界的微小颗粒光电效应中，金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚，逸出金属表面，成为光电子，故A、B选项错误，C选项正确；由h知，光子能量与其频率成正比，故D选项正确分类突破网络构建分类突破章末整合【例2】已知：功率为1
3、00 W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c3.0108 m/s，普朗克常量h6.631034 Js，假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数 答案 1.41019个解析 一波长为 的光子能量为 Ehc，设灯泡每秒内发出的光子数为 n，灯泡电功率为 P，则 nkPE，式中 k5%是灯泡的发光效率联立两式得 nkPhc，代入题给数据得 n1.41019(个)分类突破网络构建分类突破章末整合二、光电效应的规律和光电效应方程1光电效应规律(1)任何一种金属都对应一个极限(截止)频率，入射光频率必须大于极限频率才会产生光电效应(2)光电子的最大初动能与入
4、射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大(3)当入射光频率大于极限频率时，保持频率不变，光电流的强度与入射光的强度成正比(4)入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过109 s.分类突破网络构建分类突破章末整合2爱因斯坦光电效应方程EkhA.A表示金属的逸出功，c表示金属的极限频率，则Ahc.【例3】用波长为2.0107 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71019 J由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s，结果取两位有效数字)()A5.51014 Hz B7.91014 HzC9.81014 Hz
5、D1.21015 Hz 答案 B分类突破网络构建分类突破章末整合解析 由爱因斯坦光电效应方程得 h cEkA，而金属的逸出功 Ahc，由以上两式得，钨的极限频率为：c cEkh 7.91014 Hz，B 项正确分类突破网络构建分类突破章末整合针对训练(2014江苏卷)已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A波长B频率C能量D动量 答案 A分类突破网络构建分类突破章末整合解析 由爱因斯坦光电效应方程 hA12mv2m，又由 Ah0，可得光电子的最大
6、初动能12mv2mhh0，由于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量，B、C、D 错；又由 c 可知光电子频率较小时，波长较大，A 对分类突破网络构建分类突破章末整合三、用图象表示光电效应的规律1Ek图象根据爱因斯坦光电效应方程EkhA，光电子的最大初动能Ek是入射光频率的一次函数，图象如图1所示其横轴截距为金属的极限频率c，纵轴截距是金属的逸出功的负值；斜率为普朗克常量h.图1分类突破网络构建分类突破章末整合2IU图象光电流强度 I 随光电管两极间电压U 的变化图象如图 2 所示，图中 Im为饱和光电流，Uc 为遏止电压利用12me
7、v2meUc 可得光电子的最大初动能图2分类突破网络构建分类突破章末整合【例4】(1)研究光电效应的电路如图3所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是()图3分类突破网络构建分类突破章末整合(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_ _.答案(1)C(2)减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)分类突破网络构建分类突破章末整合解析
8、(1)同一金属的逸出功一定，对于同一频率的光，由 eUc12mv2mhA 知，遏止电压相等，遏止电压与光的强度无关；光越强，光电流越大，所以 C 项正确分类突破网络构建分类突破章末整合四、光的波粒二象性、物质波1光的干涉、衍射、光的偏振说明光具有波动性，光电效应、康普顿效应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为2电子的衍射实验，说明了一些物质微粒也像光子一样具有波粒二象性分类突破网络构建分类突破章末整合3任何一个运动着的物体，小到电子、质子、大到行星、太阳，都有一种波和它对应，波长(物质波的波长)hp.物质波和光波一样，
9、也属于概率波，概率波的实质是指粒子在空间分布的概率是受波动规律支配的分类突破网络构建分类突破章末整合【例5】现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是()A一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C质量为103 kg、速度为102 m/s的小球，其德布罗意波长约为1023 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同分类突破网络构建分类突破章末整合答案 BD解析 光子照到锌板上，发生光电效应，说明光有粒子性，A不正确；白光在肥皂泡上发生薄膜干涉时，会出现彩色条纹，光的干涉现象说明了光有波动性，B正确；由于实物的波长很小，波动性不明显，表现为粒子性，C不正确；用热中子研究晶体结构，其实是通过中子的衍射来“观察”晶体的，是利用中子的波动性，D正确故选BD.网络构建章末整合网络构建分类突破再见
