《高中物理 第2章 波和粒子 章末總結課件 滬科版選修35》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第2章 波和粒子 章末總結課件 滬科版選修35（29頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、網絡構建區(qū)波波和和粒粒子子光的粒子性光的粒子性能量量子化：黑體與黑體輻射能量量子化：黑體與黑體輻射普朗克假設普朗克假設E光電效應光電效應本質：本質：電子電子 光電子光電子規(guī)律：規(guī)律：(1)極限頻率；極限頻率；(2)遏止電壓遏止電壓(最大動能最大動能)；(3)光電流強度；光電流強度；(4)瞬時性瞬時性,愛因斯坦光電效愛因斯坦光電效應方程：應方程：Ekm吸收光子吸收光子光子說：光子的能量光子說：光子的能量Eh，光具有波粒二象性，光具有波粒二象性康普頓效應：光子的能量康普頓效應：光子的能量E ，光子的動量光子的動量phhWh波波和和粒粒子子光的波動性：光是一種概率波光的波動性：光是一種概率波粒子的波

2、動性：物質波波長粒子的波動性：物質波波長 ，物質波也是概率波，物質波也是概率波不確定關系：不確定關系：專題整合區(qū)一、光子能量的計算一、光子能量的計算二、光電效應規(guī)律及光電效應方程二、光電效應規(guī)律及光電效應方程三、圖像在光電效應規(guī)律中的應用三、圖像在光電效應規(guī)律中的應用一、光子能量的計算1一個光子的能量一個光子的能量Eh，其中，其中h是普朗克常量，是普朗克常量，是光的是光的頻率頻率2一束光的能量一束光的能量Enh，n為光子數目為光子數目3頻率與波長的關系：頻率與波長的關系：例例1激光器是一個特殊的光源，它發(fā)出的光便是激光，紅寶激光器是一個特殊的光源，它發(fā)出的光便是激光，紅寶石激光器發(fā)射的激光是不

3、連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個光脈沖，現有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為為一個光脈沖，現有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為1.01010 W，所發(fā)射的每個光脈沖持續(xù)的時間，所發(fā)射的每個光脈沖持續(xù)的時間t為為1.01011 s，波長，波長為為793.4 nm.問每列光脈沖的長度問每列光脈沖的長度l是多少？其中含有的光子數是多少？其中含有的光子數n是多少？是多少？解析解析以以t、l和和c分別表示光脈沖的持續(xù)時間、長度和光在真分別表示光脈沖的持續(xù)時間、長度和光在真空中的傳播速度，由題意可知空中的傳播速度，由題意可知lct以以P和和E表示紅寶石激光器

4、發(fā)射的功率和光脈沖的能量，則有：表示紅寶石激光器發(fā)射的功率和光脈沖的能量，則有：EPt以以和和表示紅寶石激光的波長和頻率，則有表示紅寶石激光的波長和頻率，則有 ，因此就得到因此就得到每個紅寶石激光光子的能量每個紅寶石激光光子的能量h 由由式得到該列光脈沖含有的光子式得到該列光脈沖含有的光子數數 將數據代入將數據代入式，就得到該列光脈沖的長度，含有的光子數式，就得到該列光脈沖的長度，含有的光子數分別為分別為l3.0103 m3.0 mm，n4.01017個個答案答案3.0 mm4.01017個個返回返回1產生條件：入射光頻率大于被照射金屬的極限頻率產生條件：入射光頻率大于被照射金屬的極限頻率2入

5、射光頻率入射光頻率決定每個光子的能量決定每個光子的能量Eh決定光電子逸決定光電子逸出后的最大動能出后的最大動能3入射光強度入射光強度決定每秒鐘逸出的光電子數決定每秒鐘逸出的光電子數決定光電流的決定光電流的大小大小4愛因斯坦光電效應方程愛因斯坦光電效應方程EkmhW.W表示金屬的逸出功，又表示金屬的逸出功，又0表示金屬的極限頻率，則表示金屬的極限頻率，則Wh0.二、光電效應規(guī)律及光電效應方程例例2關于光電效應，下列說法正確的是關于光電效應，下列說法正確的是()A極限頻率越大的金屬材料逸出功越大極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產生光電效應只要光照射的時間足夠長

6、，任何金屬都能產生光電效應C從金屬表面出來的光電子的最大動能越大，這種金屬從金屬表面出來的光電子的最大動能越大，這種金屬的的 逸出功逸出功越小越小D入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內逸出的入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內逸出的光光 電子電子數就越多數就越多解析解析由愛因斯坦光電效應方程可知由愛因斯坦光電效應方程可知EkmhW，所以極限，所以極限頻率越大，逸出功越大，頻率越大，逸出功越大，A正確正確低于極限頻率的光，無論強度多大，照射時間多長，都不可低于極限頻率的光，無論強度多大，照射時間多長，都不可能產生光電效應，能產生光電效應，B錯誤錯誤光電子的最大動能還與入射光光子的頻率有關

7、，光電子的最大動能還與入射光光子的頻率有關，C錯誤錯誤光強光強Inh，光強一定時，當頻率變大時，光子數反而變少，光強一定時，當頻率變大時，光子數反而變少，光電子數變少，光電子數變少，D錯誤錯誤答案答案A例例3用波長為用波長為2.0107 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中的最大動能是來的光電子中的最大動能是4.71019 J由此可知，鎢的極由此可知，鎢的極限頻率是限頻率是(普朗克常量普朗克常量h6.631034 Js，光速，光速c3.0108 m/s，結果取兩位有效數字，結果取兩位有效數字)()A5.51014 Hz B7.91014 HzC9.81014

8、Hz D1.21015 Hz返回返回解析解析由愛因斯坦光電效應方程得由愛因斯坦光電效應方程得h EkmW，而金屬的逸，而金屬的逸出功出功Wh0，由以上兩式得，鎢的極限頻率為：由以上兩式得，鎢的極限頻率為：，B項正確項正確答案答案B1Ekm圖像圖像根據愛因斯坦光電效應方程根據愛因斯坦光電效應方程EkmhW，光，光電子的最大初動能電子的最大初動能Ekm是入射光頻率是入射光頻率的一次的一次函數，圖像如圖函數，圖像如圖1所示所示三、圖像在光電效應規(guī)律中的應用圖圖1其橫軸截距為金屬的極限頻率其橫軸截距為金屬的極限頻率0，縱軸截距是金屬的逸出功的負，縱軸截距是金屬的逸出功的負值；斜率為普朗克常量值；斜率為

9、普朗克常量h.2IU圖像圖像光電流強度光電流強度I隨光電管兩極間電壓隨光電管兩極間電壓U的變化圖像圖的變化圖像圖2中中Im為為飽和光電流，飽和光電流，U0為遏止電壓為遏止電壓利用利用 可可得光電子得光電子的最大動能的最大動能圖圖2例例4用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產生光電效用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產生光電效應，可得到光電子的最大動能應，可得到光電子的最大動能Ekm隨入射光頻率隨入射光頻率變化的變化的Ekm圖像已知鎢的逸出功是圖像已知鎢的逸出功是3.28 eV，鋅的逸出功是，鋅的逸出功是3.34 eV，若將，若將二者的圖線畫在同一個坐標圖中，以實線表示鎢，虛線表示鋅，

10、二者的圖線畫在同一個坐標圖中，以實線表示鎢，虛線表示鋅，如圖所示，則正確反映這一過程的圖像是如圖所示，則正確反映這一過程的圖像是()解析解析根據根據EkmhW知，圖像斜率代表普朗克常量知，圖像斜率代表普朗克常量h，所，所以兩條線應平行；橫軸截距代表了極限頻率以兩條線應平行；橫軸截距代表了極限頻率0，0 ，因此，因此鋅的鋅的0大些大些答案答案 A例例5在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條在光電效應實驗中，飛飛同學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系曲線件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(甲光、乙光、丙甲光、乙光、丙光光)，如圖，如圖3所示則可判斷出所示

11、則可判斷出()圖圖3A甲光的頻率大于乙光的頻率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乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應的極限頻率大于丙光的極限頻率乙光對應的極限頻率大于丙光的極限頻率D甲光對應的光電子最大動能大于丙光的光電子最大動能甲光對應的光電子最大動能大于丙光的光電子最大動能解析解析由題圖可知，甲、乙兩光對應的反向截止電壓均為由題圖可知，甲、乙兩光對應的反向截止電壓均為U02，由愛因斯坦光電效應方程由愛因斯坦光電效應方程EkmhW及及eU020Ekm可知可知甲、乙兩光頻率相同，且均小于丙光頻率，選項甲、乙兩光頻率相同，且均小于丙光頻率，選項A、C均錯；均錯；甲光頻率小，則甲光對

12、應的光電子最大動能小于丙光的光電甲光頻率小，則甲光對應的光電子最大動能小于丙光的光電子最大動能，選項子最大動能，選項D錯誤；錯誤；乙光頻率小于丙光頻率，故乙光的波長大于丙光的波長，選乙光頻率小于丙光頻率，故乙光的波長大于丙光的波長，選項項B正確正確答案答案B返回返回自我檢測區(qū)123451下列有關光的說法中正確的是下列有關光的說法中正確的是()A光電效應表明在一定條件下，光子可以轉化為電子光電效應表明在一定條件下，光子可以轉化為電子B大量光子易表現出波動性，少量光子易表現出粒子性大量光子易表現出波動性，少量光子易表現出粒子性C光有時是波，有時是粒子光有時是波，有時是粒子D康普頓效應表明光子和電子

13、、質子等實物粒子一樣也康普頓效應表明光子和電子、質子等實物粒子一樣也具有具有 能量和能量和動量動量BD123452能引起人的眼睛視覺效應的最小能量為能引起人的眼睛視覺效應的最小能量為1018 J，已知可見光，已知可見光的平均波長約為的平均波長約為0.6 m，普朗克常量，普朗克常量h6.631034 Js，則進，則進入人眼的能量子數至少為入人眼的能量子數至少為()A1個個 B3個個 C30個個 D300個個解析解析可見光的平均頻率可見光的平均頻率 ，能量子的平均能量為，能量子的平均能量為Eh，引起視覺效應時引起視覺效應時EnnE，聯立可得，聯立可得n3，B正確正確B123453根據不確定關系根據

14、不確定關系xpx ，判斷下列說法正確的是，判斷下列說法正確的是()A采取辦法提高測量采取辦法提高測量x精度時，精度時，px的精度下降的精度下降B采取辦法提高測量采取辦法提高測量x精度時，精度時，px的精度上升的精度上升Cx與與px測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關Dx與與px測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關12345解析解析不確定關系表明無論采用什么方法試圖確定坐標和相應不確定關系表明無論采用什么方法試圖確定坐標和相應動量中的一個，必然引起另一個較大的不確定性，這樣的結果動量中的一個，必然引起另一個較

15、大的不確定性，這樣的結果與測量儀器及測量方法是否完備無關，無論怎樣改善測量儀器與測量儀器及測量方法是否完備無關，無論怎樣改善測量儀器和測量方法，都不可能逾越不確定關系所給出的限度故和測量方法，都不可能逾越不確定關系所給出的限度故A、D正確正確答案答案AD123454.利用光電管研究光電效應實驗如圖利用光電管研究光電效應實驗如圖4所示，用極限頻率為所示，用極限頻率為0的可的可見光照射陰極見光照射陰極K，電流表中有電流通過，則，電流表中有電流通過，則()A用紫外線照射，電流表中不一定有電流通過用紫外線照射，電流表中不一定有電流通過B用紫外線照射，電流表中一定有電流通過用紫外線照射，電流表中一定有電

16、流通過C用頻率為用頻率為0的可見光照射的可見光照射K，當滑動，當滑動變阻器變阻器的的 滑動觸頭滑動觸頭移到移到C端，電流表中一定無電流通過端，電流表中一定無電流通過D用頻率為用頻率為0的可見光照射的可見光照射K，當滑動變阻器，當滑動變阻器的的 滑動觸頭滑動觸頭向向B端滑動時，電流表示數可能不變端滑動時，電流表示數可能不變圖圖412345解析解析紫外線的頻率大于可見光的頻率，故一定能產生光電效紫外線的頻率大于可見光的頻率，故一定能產生光電效應故應故A錯，錯，B對；對；盡管盡管P滑到滑到C端但仍有少量電子能從金屬板逸出到達陽極端但仍有少量電子能從金屬板逸出到達陽極A，即，即有微弱電流，故有微弱電流

17、，故C錯錯當光電流強度達到飽和時，既使增加正向電壓光電流也不再增當光電流強度達到飽和時，既使增加正向電壓光電流也不再增大，大，D對對答案答案BD123455已知金屬鈉產生光電效應的極限頻率是已知金屬鈉產生光電效應的極限頻率是6.001014 Hz(1)求金屬鈉的電子逸出功；求金屬鈉的電子逸出功；解析解析Wh06.6310346.001014 J3.981019 J2.49 eV.答案答案 2.49 eV12345(2)如果用某種單色光照射金屬鈉，發(fā)射的光電子的最大初動能是如果用某種單色光照射金屬鈉，發(fā)射的光電子的最大初動能是1.14 eV，求這種單色光的波長，求這種單色光的波長解析解析由愛因斯坦光電效應方程由愛因斯坦光電效應方程hWEkm，得得h WEkm(2.491.14) eV3.63 eV，答案答案 3.42107 m12345