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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,光电效应,波粒二象性,光电效应波粒二象性,一、光电效应,1,.,光电效应现象,在光的照射下,金属中的,从表面逸出的现象,发射出来的电子叫,.,2,.,光电效应的产生条件,入射光的频率,金属的极限频率,.,3,.,光电效应规律,(1),每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须,这个极限频率才能产生光电效应,.,教材知识梳理,电子,大于或等于,光电子,大于或等于,一、光电效应教材知识梳理电子大于或等于光电子大于或等于,(2),光电子的最大初动能与入射光的,无关,只随入射光频率的增大而,.,(3),光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过,10,-,9,s,.,(4),当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成,.,教材知识梳理,强度,增大,正比,(2)光电子的最大初动能与入射光的无关,只随入射光频,二、爱因斯坦光电效应方程,1,.,光子说,:,在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光子,光子的能量,=,.,2,.,逸出功,W,0,:,电子从金属中逸出所需做功的,.,3,.,最大初动能,:,发生光电效应时,金属表面上的,吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值,.,4,.,光电效应方程,(1),表达式,:,E,k,=,.,教材知识梳理,h,最小值,电子,h-W,0,二、爱因斯坦光电效应方程教材知识梳理h最小值电子h-W0,(2),物理意义,:,金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是,h,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功,W,0,剩下的表现为逸出后电子的,.,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,.,教材知识梳理,最大初动能,波动,粒子,波粒二象,(2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是h,教材知识梳理,大,小,教材知识梳理大小,教材知识梳理,【辨别明理】,(1),光子和光电子都是实物粒子,.,(,),(2),只要入射光的强度足够大,就可以使金属发生光电效应,.,(,),(3),要使某金属发生光电效应,入射光子的能量必须大于金属的逸出功,.,(,),(4),光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比,.,(,),(5),光的频率越高,光的粒子性越明显,但仍具有波动性,.,(,),(6),德国物理学家普朗克提出了量子假说,成功地解释了光电效应规律,.,(,),(7),美国物理学家康普顿发现了康普顿效应,证实了光的粒子性,.,(,),(8),法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性,.,(,),教材知识梳理【辨别明理】(1)光子和光电子都是实物粒子.(,教材知识梳理,答案,(1)(,),(2)(,),(3)(),(4)(,),(5)()(6)(,),(7)(),(8)(),教材知识梳理答案(1)()(2)()(3)(,考点一,对光电效应的理解,考点探究,1,.,(,多选,),人教版选修,3,-,5,改编,如图,30,-,1,所示,用导线把验电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的现象是,(,),A,.,有光子从锌板逸出,B,.,有电子从锌板逸出,C,.,验电器指针张开一个角度,D,.,锌板带负电,图,30,-,1,考点一对光电效应的理解考点探究1.(多选)人教版选修3-,考点探究,答案,BC,解析,用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的,锌板上的电子吸收紫外线的能量后从锌板表面逸出,称之为光电子,故选项,A,错误,B,正确,;,锌板与验电器相连,带有同种电荷,锌板失去电子,应该带正电,且失去电子越多,带的电荷量越多,验电器指针张角越大,故选项,C,正确,D,错误,.,考点探究答案 BC解析 用紫外线照射锌板是能够发生光,考点探究,2,.,(,多选,),人教版选修,3,-,5,改编,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,考点探究2.(多选)人教版选修3-5改编 在光电效应实验,考点探究,答案,AD,解析,增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,则光电流将增大,故选项,A,正确,;,光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,故选项,B,错误,;,用频率为,的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率小于,的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项,C,错误,;,根据,h-W,0,=E,k,可知,增大入射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项,D,正确,.,考点探究答案 AD解析 增大入射光强度,单位时间内照,考点探究,3,.,(,多选,),在光电效应实验中,分别用频率为,a,、,b,的单色光,a,、,b,照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为,U,a,和,U,b,、光电子的最大初动能分别为,E,k,a,和,E,k,b,.h,为普朗克常量,.,下列说法正确的是,(,),A,.,若,a,b,则一定有,U,a,b,则一定有,E,k,a,E,k,b,C,.,若,U,a,U,b,则一定有,E,k,a,b,则一定有,h,a,-E,k,a,h,b,-E,k,b,考点探究3.(多选)在光电效应实验中,分别用频率为a、,考点探究,答案,BC,解析,由光电效应方程可知,E,k,=h-W,0,该动能又会在遏止电压下恰好减为零,则,eU=h-W,0,其中,W,0,为逸出功,同种金属的,W,0,相同,.,若,a,b,则,U,a,U,b,故,A,错误,;,若,a,b,根据,E,k,=h-W,0,可得,E,k,a,E,k,b,故,B,正确,;,若,U,a,U,b,根据,E,k,=eU,可得,E,k,a,b,根据,E,k,=h-W,0,可知,h-E,k,=W,0,由于是照射到同种金属上,逸出功,W,0,相同,故,D,错误,.,考点探究答案 BC解析 由光电效应方程可知Ek=h,考点探究,4,.,如图,30,-,2,甲所示,合上开关,用光子能量为,2,.,5 eV,的一束光照射阴极,K,发现电流表读数不为零,.,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于,0,.,60 V,时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于,0,.,60 V,时,电流表读数为零,.,把电路改为图乙,当电压表读数为,2 V,时,则逸出功及电子到达阳极时的最大动能分别为,(,),A,.,1,.,5 eV,、,0,.,6 eV,B,.,1,.,7 eV,、,1,.,9 eV,C,.,1,.,9 eV,、,2,.,6 eV,D,.,3,.,1 eV,、,4,.,5 eV,图,30,-,2,考点探究4.如图30-2甲所示,合上开关,用光子能量为2.5,考点探究,答案,C,解析,光子能量,h=,2,.,5 eV,的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电效应,当电压表读数大于或等于,0,.,6 V,时,电流表读数为零,则电子不能到达阳极,由动能定理,eU=E,k,知,最大初动能,E,k,=eU=,0,.,6 eV,由光电效应方程,h=E,k,+W,0,知,W,0,=,1,.,9 eV,对图乙,当电压表读数为,2 V,时,电子到达阳极的最大动能,E,k,=E,k,+eU=,0,.,6 eV,+,2 eV,=,2,.,6 eV,故选项,C,正确,.,考点探究答案 C解析 光子能量h=2.5 eV的光,考点探究,要点总结,分析光电效应问题应抓住两条对应关系和三个关系式,(1),两条对应关系,光强大,光子数目多,发射光电子多,光电流大,.,光子频率高,光子能量大,光电子的最大初动能大,.,(2),三个关系式,爱因斯坦光电效应方程,:,E,k,=h-W,0,.,最大初动能与遏止电压的关系,:,E,k,=eU,c,.,逸出功与极限频率的关系,:,W,0,=h,c,.,考点探究 要点总结分析光电效应问题应抓住两条对应关系和三个,考点二,光电效应的图像问题,考点探究,常见的四类图像,考点二光电效应的图像问题考点探究常见的四类图像,考点探究,考点探究,考点探究,考点探究,考点探究,例,1,人教版选修,3,-,5,改编,用如图,30,-,3,甲所示的电路研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系,.,图中,A,、,K,两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,.,分别用,a,、,b,、,c,三束单色光照射,调节,A,、,K,间的电压,U,得到光电流,I,与电压,U,的关系如图乙所示,.,由图可知,(,),A,.,单色光,a,和,c,的频率相同,但,a,更强些,B,.,单色光,a,和,c,的频率相同,但,a,更弱些,C,.,单色光,b,的频率小于,a,的频率,D,.,改变电源的极性不可能有光电流产生,图,30,-,3,考点探究例1 人教版选修3-5改编 用如图30-3,考点探究,答案,A,考点探究答案 A,考点探究,变式题,1,(,多选,),如图,30,-,4,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,(,直线与横轴交点的横坐标为,4,.,27,10,14,Hz,与纵轴交点的纵坐标为,0,.,5 eV),.,由图可知,(,),A,.,该金属的截止频率为,4,.,27,10,14,Hz,B,.,该金属的截止频率为,5,.,5,10,14,Hz,C,.,该图线的斜率表示普朗克常量,D,.,该金属的逸出功为,0,.,5 eV,图,30,-,4,考点探究变式题1 (多选)如图30-4所示是用光照射某种,考点探究,答案,AC,考点探究答案 AC,考点探究,变式题,2,(,多选,),如图,30,-,5,甲所示,在,“,光电效应,”,实验中,某同学用相同频率的单色光分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应,.,图乙为其中一个光电管的遏止电压,U,c,随照射光频率,变化的函数关系图像,.,对于这两个光电管,下列判断正确的是,(,),A,.,因为不同材料的逸出功不同,所以遏止电压,U,c,不同,B,.,光电子的最大初动能不同,C,.,因为光强不确定,所以单位时间内逸出的光电子,数可能相同,饱和光电流也可能相同,D,.,两个光电管的,U,c,-,图像的斜率可能不同,图,30,-,5,考点探究变式题2 (多选)如图30-5甲所示,在“光电效,考点探究,答案,ABC,考点探究答案 ABC,考点三,波粒二象性,考点探究,1,.,对光的波粒二象性的理解,光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律为,:,(1),从数量上看,:,个别光子的作用效果往往表现为粒子性,;,大量光子的作用效果往往表现为波动性,.,(2),从频率上看,:,频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和明显的衍射现象,;,频率越高粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和明显的衍射现象,贯穿本领越强,.,(3),从传播与作用上看,:,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出粒子性,.,考点三波粒二象性考点探究1.对光的波粒二象性的理解,考点探究,考点探究,考点探究,考点探究,考点探究,例,2,电子显微镜的最高分辨率高达,0,.,2 nm(,波长越短,分辨率越高,),如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同的速度情况下,质子显微镜的最高分辨率将,(,),A,.,小于,0,.,2 nmB,.,大于,0,.,2 nm,C,.,等于,0,.,2 nmD,.,以上说法均不正确,考点探究例2 电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm(波,考点探究,答案,A,考点探究答案 A,考点探究,变式题,1,关于对微观粒子的认识,下列说法中正确的是,(,),A,.,
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