高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第3講 波與粒子 新人教版選修3-5

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔第3講波與粒子波與粒子對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P221光電效應(yīng)Ⅰ(考綱要求)1.定義照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，叫做光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子2光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)入射光的頻率低于極限頻率或截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)(2)發(fā)生光電效應(yīng)幾乎不需要時(shí)間(3)入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多(4)光電子的最大初動(dòng)能決定于入射光的光子能量和金屬的逸出功之差3逸出功使電子脫離某種金屬所做功的

2、最小值.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ⅰ(考綱要求)1.光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的理解(1)光子說(shuō)愛(ài)因斯坦提出：空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個(gè)光子，光子具有的能量與光的頻率成正比，即：E＝hν，其中h＝6.6310－34Js.(2)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0(Ek是光電子的最大初動(dòng)能；W0是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功)(3)對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋對(duì)應(yīng)規(guī)律對(duì)規(guī)律的產(chǎn)生的解釋存在極限頻率ν0

3、電子從金屬表面逸出，首先必須克服金屬原子核的引力做功W0，要使入射光子能量不小于W0，對(duì)應(yīng)的頻率ν0＝，W0h即極限頻率光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能，對(duì)于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻率增大而增大光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子的能量后，動(dòng)

4、能立即增大，不需要能量積累的過(guò)程光較強(qiáng)時(shí)飽和光電流大光較強(qiáng)時(shí)，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和光電流較大2.波粒二象性(1)光的波粒二象性①光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性②光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性③光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性(2)物質(zhì)波a概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率大的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率小的地方，因此光波又叫概率波b物質(zhì)波任何一個(gè)

5、運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng)λ＝優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔功等于電子脫離原子核束縛需要做的最少的功，因此只由材料決定鋅片和銀片的光電效應(yīng)中，光電子的逸出功一定不相同由Ek＝hν－W0，照射光子能量hν相同，逸出功W0不同，則電子最大初動(dòng)能也不同由于光電子吸收光子后到達(dá)金屬表面的路徑不同，途中損失的能量也不同，因而脫離金屬時(shí)的動(dòng)能可能分布在零到最大初動(dòng)能之間所以，兩個(gè)不同光電效應(yīng)的光電子中，有時(shí)初動(dòng)能是可能相等的

6、答案ACDB2有關(guān)光的本性的說(shuō)法正確的是()A關(guān)于光的本性，牛頓提出了“微粒說(shuō)”，惠更斯提出了“波動(dòng)說(shuō)”，愛(ài)因斯坦提出了“光子說(shuō)”，它們都圓滿地說(shuō)明了光的本性B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成宏觀概念上的粒子C光的干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性D在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果光通過(guò)雙縫時(shí)顯出波動(dòng)性，如果光只通過(guò)一個(gè)縫時(shí)顯出粒子性解析牛頓主張的微粒說(shuō)中的微粒與實(shí)物粒子一樣，惠更斯主張的波

7、動(dòng)說(shuō)中的波動(dòng)與宏觀機(jī)械波等同，這兩種觀點(diǎn)是相互對(duì)立的，都不能說(shuō)明光的本性，所以A、B錯(cuò)，C正確在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫干涉出現(xiàn)明暗均勻的條紋，單縫出現(xiàn)中央亮而寬，周?chē)刀臈l紋，都說(shuō)明光的波動(dòng)性當(dāng)讓光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)單縫時(shí)，曝光時(shí)間短時(shí)表現(xiàn)出粒子性，曝光時(shí)間長(zhǎng)時(shí)顯出波動(dòng)性，因此D錯(cuò)誤答案C3在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占整個(gè)從單縫射入的光強(qiáng)的95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子()A一定落在中央亮紋處B一定落在亮紋處

8、C一定落在暗紋處D落在中央亮紋處的可能性最大解析大量光子的行為顯示出波動(dòng)性，當(dāng)大量光子通過(guò)單縫時(shí)光子落在亮紋處的概率較大，尤其是中央亮紋處，依題將有95%以上的光子落在中央亮紋處，落在其他亮處相對(duì)少一些，落在暗紋處光子最少，注意的是暗紋處不是沒(méi)有光子落在上面，只是很少而已只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，這個(gè)光子落在哪一位置是不可確定的，可以落在亮紋處，也可以落在暗紋處，只是落在中央亮紋的機(jī)會(huì)更大(有95%以上)答案D4(2010上海卷)根據(jù)愛(ài)因斯

9、坦光子說(shuō)，光子能量E等于(h為普朗克常量，c、λ為真空中的光速和波長(zhǎng))()AhBhcλλcChλD.hλ解析本題考查愛(ài)因斯坦光子說(shuō)理論意在考查考生對(duì)愛(ài)因斯坦光子說(shuō)理論的理解根據(jù)E＝hν和c＝λν得：E＝h，A正確；本題答案為A.cλ答案A5用波長(zhǎng)為2.010－7m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是4.710－19J由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h＝6.6310－34Js，光速c＝3.0108ms)()A5.510