【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復習 第二章 波粒二象性 新人教版選修3-5

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1、第二章波粒二象性 考綱下載考情上線1. 光電效應2. 愛因斯坦光電效應方程1. 理解光電效應現象，掌握光電效應方程的應用2. 高考中常以選擇題形式呈現，有時也出現填空題和簡單計算題，注意與現代科技相聯系的題目. 01主干回顧固基礎 知識點1光電效應 1. 定義照射到金屬表面的光，能使金屬中的_從表面逸出的現象2. 光電子_中發(fā)射出來的電子電子光電效應 3. 光電效應規(guī)律(1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須_等于這個極限頻率才能產生光電效應低于這個頻率的光不能產生光電效應(2)光電子的最大初動能與入射光的_無關，只隨入射光頻率的增大而_(3)光電效應的發(fā)生_的，一般不超過109 s.

2、(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，飽和光電流的強度與入射光的強度成_.大于強度增大幾乎是瞬時正比 知識點2愛因斯坦光電效應方程 1. 光子說在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光的能量子，簡稱光子，光子的能量_. 其中h6.631034 Js.(稱為普朗克常量)2. 逸出功W0使電子脫離某種金屬所做功的_h最小值 3. 最大初動能發(fā)生光電效應時，金屬表面上的_吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值4. 愛因斯坦光電效應方程(1)表達式：Ekh_.逸出功W0 W0電子 5. 對光電效應規(guī)律的解釋對應規(guī)律 對規(guī)律的產生的解釋存在極限頻率0電子從金屬表面逸出，首先

3、必須克服金屬原子核的引力做功W0，要使入射光子的能量不小于W0，對應的頻率0_，即極限頻率光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強度無關電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉化為光電子的初動能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動能，對于確定的金屬，W 0是一定的，故光電子的最大初動能只隨入射光的頻率增大而_增大 對應規(guī)律 對規(guī)律的產生的解釋效應具有瞬時性光照射金屬時，電子吸收一個光子的能量后，動能立即增大，不需要_的過程光較強時飽和電流大光較強時，包含的光子數較多，照射金屬時產生的_較多，因而飽和電流較大積累能量光電子 知識點3光的波粒二象性物質波 1

4、. 光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現象證明光具有波動性(2)光電效應說明光具有粒子性(3) _，稱為光的波粒二象性光既具有波動性，又具有粒子性 一、基礎知識題組1. 光電效應實驗在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏靜電計相連，用弧光燈照射鋅板時，靜電計的指針張開一個角度，如圖所示，這時()A. 鋅板帶正電，指針帶負電B. 鋅板帶正電，指針帶正電C. 鋅板帶負電，指針帶正電D. 鋅板帶負電，指針帶負電 解析：鋅板受弧光燈照射，吸收紫外線的光子，發(fā)生光電效應，放出光電子，中性的鋅板因失去電子而帶正電，與鋅板連在一起的靜電計指針也帶正電答案：B 3. 光電效應的圖象分析(多選

5、)如圖所示是光電效應中光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率的關系圖線從圖可知() 4. 光電效應的圖象分析在光電效應實驗中，先后用頻率相同但光強不同的兩束光照射同一個光電管若實驗a中的光強大于實驗b中的光強，實驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關系曲線分別以a、b表示，則下列4圖中可能正確的是() 解析：由于光的頻率相同，所以光電子的最大初動能相同，遏止電壓相同，又a中的光強大于b中的光強，所以相同電壓時，a的電流大于b的電流，選項A正確答案：A 6. 愛因斯坦光電效應方程的應用如圖所示，已知用光子能量為2.82 eV的紫光照射光電管中K極板的金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉若將電路中

6、的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數恰好減小到零，此時電壓表讀數為1.00 V，則K極板的金屬涂層的逸出功約為()A. 6.11019 J B. 4.51019 JC. 2.910 19 J D. 1.61019 J 解析：由題述“將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數恰好減小到零，此時電壓表讀數為1.00 V”可知光電子的最大初動能為Ek1 eV.根據愛因斯坦光電效應方程可知K極板的金屬涂層的逸出功為WhEk2.82 eV1 eV1.82 eV1.821.61019 J2.91019 J，C正確答案：C 解光電效應問題應抓住三個關系式：(1)愛因斯坦

7、光電效應方程：EkhW0.(2)最大初動能與遏止電壓的關系：EkeU.(3)逸出功與極限頻率的關系：W0h0. 02典例突破知規(guī)律 解題探究(1)光電子的最大初動能只隨入射光_的增大而增大提示：頻率(2)入射光越強，單位時間內入射到金屬表面的光子數_，產生的光電子數_提示：越多越多 嘗試解答選A.光的頻率不變，表示光子能量不變，仍會有光電子從該金屬表面逸出，逸出的光電子的最大初動能也不變；若再減弱光的強度，逸出的光電子數就會減少故選項A正確 解決光電效應規(guī)律問題的技巧熟練掌握光電效應規(guī)律是解決此類問題的關鍵光電效應實驗規(guī)律可理解記憶：“放不放(光電子)，看光限(入射光最低頻率)；放多少(光電子

8、)，看光強；(光電子的)最大初動能(大小)，看(入射光的)頻率；要放瞬時放” 考點2光電效應的圖象分析對比考點解讀：圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接得到的物理量)最大初動能Ek與入射光頻率的關系圖線極限頻率：圖線與軸交點的橫坐標0逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0|E|E普朗克常量：圖線的斜率kh顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系遏止電壓U c：圖線與橫軸的交點飽和光電流Im：電流的最大值最大初動能：EkmeUc 圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接得到的物理量)顏色不同時，光電流與電壓的關系遏止電壓Uc1、Uc2飽和光電流最大初動能Ek1eUc1，Ek2eUc2遏止電壓Uc與入射光

9、頻率的關系圖線截止頻率0：圖線與橫軸的交點遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即hke.(注：此時兩極之間接反向電壓) 典例透析用如圖甲所示的電路研究光電效應中光電流強度與照射光的強弱、頻率等物理量的關系圖中A、K兩極間的電壓大小可調，電源的正負極也可以對調分別用a、b、c三束單色光照射，調節(jié)A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關系如圖乙所示由圖可知() A. 單色光a和c的頻率相同，但a更強些B. 單色光a和c的頻率相同，但a更弱些C. 單色光b的頻率小于a的頻率D. 改變電源的極性不可能有光電流產生解題探究(1)Uc1和Uc2表示的物理意

10、義？提示：遏止電壓(2)發(fā)生光電效應的條件？提示：只要入射光的頻率大于極限頻率，就能發(fā)生光電效應 變式訓練已知金屬甲發(fā)生光電效應時產生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關系如直線l所示現用某單色光照射金屬甲的表面，產生光電子的最大初動能為E1，若用同樣的單色光照射金屬乙的表面，產生的光電子的最大初動能為E2，如圖所示則金屬乙發(fā)生光電效應時產生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關系圖線應是() A. aB. bC. c D. 上述三條圖線都有可能 解析：光照射某金屬表面發(fā)生光電效應時，射出的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率之間滿足愛因斯坦的光電效應方程，即EkhW0，可見光電子的最大初動能Ek與入射光頻率之間存在線性關系，圖線的斜率表示普朗克常量h，由圖中a、b和c三條圖線的傾斜情況看，只有a正確答案：A