版物理新导学笔记人教通用版选修-名师公开课精品讲义第十七章波粒二象性章末总结版含答案.docx

精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐章末总结一、量子论、光子说、光子能量的运算1 量子论德国物理学家普朗克提出：电磁波的发射和吸取是不连续的，是一份一份的，每一份电磁波的能量 h.2 光子说34爱因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，也是一份一份的，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h，其中 h 为普朗克常量，h 6.63× 10J s·.c3 光的频率与波长的关系： .例 1激光器是一个特别的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为1.0× 1010 11W ，所发射的每个光脉冲连续的时间t 为 1.0× 10s，波长为793.4 nm. 问每个光脉冲的长 3 348度 l 是多少？其中含有的光子数n 是多少？ 普朗克常量h 6.63×10J ·s，光速 c 3× 10 m/s答案3× 10m4× 1017 个1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐解析光脉冲的长度是光在一个脉冲时间内传播的距离，设为l .就 l ct 3×108× 1.0× 10 113m 3× 10m.依据 WPt 可知每列光脉冲能量W Pt 1.0×1010× 1.0× 1011 J 0.1 J.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结而每个光子能量 hc 343× 108 6.63× 10× 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结793.4 × 9 J 2.507× 10J.10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故每个光脉冲含有光子数n W0.12.507× 1019个 4× 1017 个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、光电效应的规律和光电效应方程1 理 解 光 电 效 应 的 规 律 的 四 个 角 度1任何一种金属都有一个截止频率，入射光的频率必需大于等于这个截止频率才能发生光电效应，低于这个截止频率就不能发生光电效应2发生光电效应时， 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大 93光电效应的发生几乎是瞬时的，产生电流的时间不超过10s.4大于截止频率的光照耀金属时，光电流反映单位时间内发射出的光电子数的多少与入射光强度成正比2 爱因斯坦光电效应方程Ek h W0 W0 表示金属的逸出功，c 表示金属的截止频率，就W0 hc .例 2如图 1 甲所示为讨论光电效应的电路图图 1 1对于某金属用紫外线照耀时，电流表指针发生偏转将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不行能 选填“减小”或“增大” 假如改用频率略低的紫光照耀，电流表 选填“肯定”“可能”或“肯定没”有示数2当用光子能量为5 eV 的光照耀到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示就光电子的最大初动能为 J，金属的逸出功为 J.19 19答案1 减小可能23.2× 104.8× 10解析1AK间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，如光电流达到饱和，就电流表示数不变，如光电流没达到饱和电流，就电流表示数增大，所以滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不行能减小，紫光照耀不肯定能发生光电效应，所以电流表可能有示数2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐km002由题图乙可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压为2 V 时，电流表示数为0， 得光电子的最大初动能为2 eV 即 3.2× 1019 J，依据光电效应方程E h W 得 W 3 eV19 4.8× 10J.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结爱因斯坦光电效应方程的应用技巧mvm0爱因斯坦光电效应方程表达式为Ek h W0，其中Ek 122 是最大初动能，W 为金属的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结逸出功依据公式得到常见物理量的求解：1最大初动能：1mv m2 hW022遏止电压： eUc Ek. U c Eke3截止频率： W0ch针对训练关于光电效应，以下说法正确选项A 从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 B 入射光的光强肯定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 C极限频率越大的金属材料逸出功越大D只要光照耀的时间足够长，任何金属都能发生光电效应答案C解析金属的逸出功只与金属的材料有关，与从金属表面逸出的光电子的最大初动能无关，故 A 错误入射光的光强肯定时，入射光频率越高，光子的能量越大，就单位时间内射到金属表面的光子数越少，发生光电效应从金属表面逸出的光电子数越少，故B 错误依据爱因斯坦光电效应方程Ek h W0 可知， hc W0，金属的极限频率越大，金属材料的逸出功越 大，故 C 正确 只要入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长， 无论光的强度多大，都不能发生光电效应，故D 错误三、用图象表示光电效应的规律1 Ek 图象依据爱因斯坦光电效应方程Ek h W0，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2 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 23可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐2 I U 图象光电流 I 随光电管两极间电压U 的变化图象如图3 所示，图中I m 为饱和光电流，Uc 为遏止可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mv m电压利用 123 Uc 图象2 eUc可得光电子的最大初动能图 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结遏止电压与入射光频率的关系图象如图4 所示：图中的横轴截距c 为截止频率当入射光频率大于截止频率时，遏止电压Uc 随入射光频率的增大而增大图 4例 3 多项 在如图 5 所示的光电管的试验中 电源正、 负极可以对调 ，用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线 图中的甲光、乙光、丙光 以下说法中正确的有 图 5A 只要电流表中有电流通过，光电管中就发生了光电效应 B 同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的截止频率C电流表 G 的电流方向可以是a 流向 b、也可以是b 流向 aD由于甲光和乙光有共同的U c2，可以确定甲光和乙光是同一种色光答案AD解析由题图可知，只要电流表中有电流，就有光电子通过电流表，因此肯定会发生光电效应，故 A 正确。同一金属，截止频率是相同的，故B 错误。由光电管结构可知，光电子由右 向左运动，就电流方向是从左向右，即a 流向 b，故 C 错误。依据eUc Ek h W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压U c 越大，甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐率相等，即为同种光，故D 正确应选A 、D.四、波粒二象性的懂得1光的波粒二象性1光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效应就证明光具有粒子性，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动身，才能统一说明光的各种行为2大量光子产生的成效显示出光的波动性，少数光子产生的成效显示出粒子性，且随着光的频率的增大，波动性越来越不显著，而粒子性却越来越显著可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2运动着的实物粒子如：电子、质子等都有一种波与之对应 物质波的波长hh，频率p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3物质波与光波一样都属于概率波概率波的实质： 粒子在空间分布的概率是受波动规律支配的例 4多项 关于光的波粒二象性，正确的说法是 A 光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著B 光的波长越长，光子的能量越小，波动性越显著C频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性D个别光子产生的成效往往显示粒子性，大量光子产生的成效往往显示波动性答案ABD解析 光具有波粒二象性， 但在不怜悯形下表现不同， 频率越高， 波长越短， 粒子性越明显， 反之波动性越明显，个别光子易显示粒子性，大量光子易显示波动性，应选项 A、 B、D 正确5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载