高考物理大一輪復(fù)習(xí) 13.2光電效應(yīng)波粒二象性課件 新人教版.ppt

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,,,,,考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,考點(diǎn)三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,考 點(diǎn),高三物理一輪復(fù)習(xí),第2節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性,,第十三章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核,1．(光電效應(yīng)現(xiàn)象的理解)(2013高考上 海卷)當(dāng)用一束紫外線(xiàn)照射鋅板時(shí)，產(chǎn) 生了光電效應(yīng)，這時(shí)( ) A．鋅板帶負(fù)電 B．有正離子從鋅板逸出 C．有電子從鋅板逸出 D．鋅板會(huì)吸附空氣中的正離子,當(dāng)用一束紫外線(xiàn)照射鋅板時(shí)，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，有電子從鋅板逸出，鋅板帶正電，C正確．,解析,答案,基礎(chǔ)自測(cè),C,2．(光電效應(yīng)規(guī)律的理解)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的( ) A．頻率 B．強(qiáng)度 C．照射時(shí)間 D．光子數(shù)目,由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，Ek只與頻率ν有關(guān)，A正確．,基礎(chǔ)自測(cè),解析,答案,A,3．(對(duì)光子能量的理解)根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知( ) A．“光子說(shuō)”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說(shuō)” B．光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小 C．一束單色光的能量可以連續(xù)變化 D．只有光子數(shù)很多時(shí)，光才具有粒子性,,基礎(chǔ)自測(cè),解析,答案,B,4．(光的波粒二象性的理解)(多選)用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖象，則( ) A．圖象(a)表明光具有粒子性 B．圖象(c)表明光具有波動(dòng)性 C．用紫外光觀察不到類(lèi)似的圖象 D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波,圖象(a)曝光時(shí)間短，通過(guò)光子數(shù)很少，呈現(xiàn)粒子性．圖象(b)曝光時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)了大量光子，呈現(xiàn)波動(dòng)性，故A、B正確；同時(shí)也表明光波是一種概率波，故D也正確；紫外光本質(zhì)和可見(jiàn)光本質(zhì)相同，也可以發(fā)生上述現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤．,基礎(chǔ)自測(cè),解析,答案,圖片顯/隱,ABD,一、光電效應(yīng)及其規(guī)律 1．光電效應(yīng)現(xiàn)象 在光的照射下，金屬中的_____從表面逸出的現(xiàn)象，發(fā)射出來(lái)的電子叫_______． 2．光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件 入射光的頻率_____金屬的極限頻率． 3．光電效應(yīng)規(guī)律 (1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須_____這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．,教材梳理,電子,光電子,大于,大于,(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的_____無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而_____ ． (3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)10－9s. (4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成_____ ． 二、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程 1．光子說(shuō) 在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每—份叫做一個(gè) 光子，光子的能量_______．,教材梳理,強(qiáng)度,增大,正比,ε＝hν,2．逸出功W0：電子從金屬中逸出所需做功的_______． 3．最大初動(dòng)能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的_____吸收光子 后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值． 4．光電效應(yīng)方程 (1)表達(dá)式：____________或____________ ． (2)物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來(lái)克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動(dòng)能．,教材梳理,最小值,電子,hν＝Ek＋W0,Ek＝hν－W0,三、光的波粒二象性 1．光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有_____性． 2．光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有_____性． 3．光既具有_____性，又具有_____性，稱(chēng)為光的波粒二象性．,教材梳理,波動(dòng),粒子,波動(dòng),粒子,1．光電效應(yīng)的研究思路,考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,考點(diǎn)闡釋,2．對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,1．(2014高考廣東卷)(多選)在光電 效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光 電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō) 法正確的是( ) A．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大 B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失 C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng) D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大,光電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比，A正確．若發(fā)生光電效應(yīng)，入射光的頻率必須大于某個(gè)特定頻率，與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤．本題中并未說(shuō)明ν是否是極限頻率，因此減小入射光的頻率仍有可能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤．光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，D正確．,題組設(shè)計(jì),解析,答案,AD,考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,按照愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，光的能量是由光的頻率決定的，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大．但要使電子離開(kāi)金屬須使電子具有足夠的動(dòng)能，而電子增加的動(dòng)能只能來(lái)源于照射光的光子能量，但電子,題組設(shè)計(jì),解析,答案,BD,考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大 D．由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)入射光的最低頻率也不同,只能吸收一個(gè)光子，不能吸收多個(gè)光子．電子從金屬逸出時(shí)只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最?。?題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,光電效應(yīng)實(shí)質(zhì)及發(fā)生條件 (1)光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬中的電子獲得能量后逸出金屬表面，從而使金屬帶上正電． (2)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度，而是取決于光的頻率．只要照射光的頻率大于該金屬的極限頻率，無(wú)論照射光強(qiáng)弱，均能發(fā)生光電效應(yīng)．,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)一 光電效應(yīng)的理解,1．愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek＝hν－W0 hν： 光電子的能量 W0：逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服原子核引力所做的功． Ek：光電子的最大初動(dòng)能．,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,考點(diǎn)闡釋,2.由Ek－ν圖象(如右圖)可以得到的信息 (1)極限頻率：圖線(xiàn)與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc. (2)逸出功：圖線(xiàn)與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值E＝W0； (3)普朗克常量：圖線(xiàn)的斜率k＝h.,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,題組一 光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 1．(多選)用波長(zhǎng)為λ和2λ的光照射同一種金屬，分別產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為2∶1，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說(shuō)法正確的有( ) C．波長(zhǎng)超過(guò)2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) D．波長(zhǎng)超過(guò)4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),,題組設(shè)計(jì),解析,答案,AD,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,題組二 光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 2. (2015連云港摸底)(多選)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖象如右圖所示．則由圖象可知( ),,題組設(shè)計(jì),解析,答案,ACD,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,A．該金屬的逸出功等于hν0 B．遏止電壓是確定的，與照射光的頻率無(wú)關(guān) C．若已知電子電量e，就可以求出普朗克常量h D．入射光的頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0,增大而增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；入射光的頻率為2ν0時(shí)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0，選項(xiàng)D正確．,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,3．(2013浙江自選)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.6310－34 Js.,(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知，A為陽(yáng)極； (2)Uc－ν圖象中橫軸的截距表示截止頻率νc，逸出功W0＝hνc； (3)由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可求結(jié)果．,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,(1)圖甲中電極A為光電管的___________ (填“陰極”或“陽(yáng)極”)； (2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J； (3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7.001014 Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________J.,(1)陽(yáng)極 (2)(5.12～5.18)1014 (3.39～3.43)10－19 (3)(1.21～1.25)10－19,題組設(shè)計(jì),答案,考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,應(yīng)用光電效應(yīng)方程時(shí)的注意事項(xiàng) (1)每種金屬都有一個(gè)截止頻率，光頻率大于這個(gè)截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)． (3)應(yīng)用光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0時(shí)，注意能量單位電子伏和焦耳的換算(1 eV＝1.610－19 J)．,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象的理解及應(yīng)用,光既有波動(dòng)性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為： 1．個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性． 2．頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)． 3．光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往表現(xiàn)為粒子性．,考點(diǎn)三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,考點(diǎn)闡釋,1．關(guān)于光的本性，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，這是互相矛盾和對(duì)立的 B．光的波動(dòng)性類(lèi)似于機(jī)械波，光的粒子性類(lèi)似于質(zhì)點(diǎn) C．大量光子才具有波動(dòng)性，個(gè)別光子只具有粒子性 D．由于光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，無(wú)法只用其中一種去說(shuō)明光的—切行為，只能認(rèn)為光具有波粒二象性,光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，但不同于宏觀的機(jī)械波和機(jī)械粒子，波動(dòng)性和粒子性是光在不同的情況下的不同表現(xiàn)，是同一客體的兩個(gè)不同的側(cè)面、不同屬性，只能認(rèn)為光具有波粒二象性，A、B、C錯(cuò)誤，D正確．,題組設(shè)計(jì),解析,答案,D,考點(diǎn)三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,2．(2013高考江蘇卷)如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們的________也相等． A．速度 B．動(dòng)能 C．動(dòng)量 D．總能量,,題組設(shè)計(jì),解析,答案,C,考點(diǎn)三 光的波粒二象性 物質(zhì)波的理解,,,,本節(jié)學(xué)習(xí)重在掌握以下“三個(gè)關(guān)系”、“四點(diǎn)提醒”和“三個(gè)易錯(cuò)”： 1．定量分析光電效應(yīng)時(shí)應(yīng)抓住的“3個(gè)關(guān)系式” (1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc. 2．對(duì)光電效應(yīng)的“四點(diǎn)提醒”： (1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率． (2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見(jiàn)光，也包括不可見(jiàn)光．,■名師微點(diǎn)撥…………………………………………,,,,(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無(wú)關(guān)． (4)光電子不是光子，而是電子． 3．波粒二象性的“三個(gè)易錯(cuò)” (1)光子表現(xiàn)為波動(dòng)性，并不否認(rèn)光具有粒子性． (2)宏觀物體也具有波動(dòng)性． (3)微觀粒子的波動(dòng)性與機(jī)械波不同，微觀粒子的波是概率波．,