高中物理 17.2 光的粒子性課件 新人教版選修3-5.ppt

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學(xué)習(xí)目標(biāo),重點(diǎn),難點(diǎn),1、理解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 2、了解光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾 3、理解愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)及光電效應(yīng)的解釋 4、理解光電效應(yīng)方程并能用來(lái)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題,17-2《科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性》,,,一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,ⅰ對(duì)于一定顏色（頻率）的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的。光的頻率改變時(shí)，遏止電壓會(huì) 。這表明 。 ⅱ當(dāng)入射光的頻率減小到某一值νc時(shí)，即使不施加反向電壓也沒(méi)有光電流，這表明已經(jīng)沒(méi)有光電子了。νc稱為_(kāi)_______或_______。當(dāng)入射光的______低于________時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)。不同金屬的______頻率不同 ⅲ精確測(cè)量表明產(chǎn)生光電流的時(shí)間不超過(guò)____s即光電效應(yīng)幾乎是____發(fā)生的。,二.光電效應(yīng)解釋中的疑難 1、使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的________用W0表示。按照經(jīng)典理論，光越強(qiáng)，逸出的電子數(shù)______，光電流也就______。,三.愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè) 1.光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν。這些能量子后來(lái)被稱為_(kāi)_____。 愛(ài)因斯坦從普朗克的能量子說(shuō)中得到了啟發(fā)，他提出： . 2.愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程 3.光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋 ①光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以 也大。 ②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。光電流自然幾乎是 發(fā)生的。 ③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成 關(guān)系 ④從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極限頻率：νc=_____所以只有當(dāng)光的頻率 極限頻率時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。,1、下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是 A.若某材料的逸出功是W，則它的極限頻率 B.光電子的初速度和照射光的頻率成正比 C.光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比 D.光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大 2、關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說(shuō)法中正確的有 A．當(dāng)光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大 B．當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的光電子數(shù)越多 C．同一頻率的光照射不同的金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則逸出功大的金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也越大 D．對(duì)某金屬，入射光波長(zhǎng)必須小于某一極限波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng),,1、某金屬在一束黃光照射下，剛好有電子逸出（即用頻率小于黃光的光照射就沒(méi)有電子逸出）。在下述情況下，電子的最大初動(dòng)能及逸出的電子數(shù)目會(huì)發(fā)生什么變化？（1）增大光強(qiáng)而不改變光的頻率；（2）用一束強(qiáng)度更大的紅光代替黃光；（3）用強(qiáng)度相同的紫光代替黃光。 2、用波長(zhǎng)為和的單色光A和B分別照射兩種金屬C和D的表面.單色光A照射兩種金屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；單色光B照射時(shí)，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象.設(shè)兩種金屬的逸出功分別為和，則下列選項(xiàng)正確的是（ ） A. λ1＞λ2,WC＞W(wǎng)D B. λ1 ＞ λ2, WC＜WD C. λ 1＜ λ2, WC＞W(wǎng)D D. λ 1＜ λ2, WC＜WD,3、當(dāng)具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動(dòng)能是1.5 eV.為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為（ ） A.1.5 eV B.3.5 eV C.5.0 eV 6.5 eV 4、已知某金屬表面接受波長(zhǎng)為λ和2λ的單色光照射時(shí)，釋放出光電子的最大初動(dòng)能分別為30eV和10eV，求能使此種金屬表面產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的極限波長(zhǎng)為多少? (普朗克常量h=6.6x10-34Js，光速c=3.0x108m／s),5、不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率v變化的Ek—ν圖象，已知鎢的逸出功是3.28eV，鋅的逸出功是3.34eV，若將兩者的圖象分別用實(shí)線與虛線畫(huà)在同一個(gè)Ek—ν圖上，則下圖中正確的是 ( ),一、康普頓效應(yīng) 1、光的散射 2.康普頓效應(yīng) （1）1923年康普頓在研究石墨對(duì)X射線散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除有與入射線波長(zhǎng)?0_____的成分外，還有波長(zhǎng)__?0的成分，這個(gè)現(xiàn)象成為康普頓效應(yīng)。 （2）經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難 根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。 （3）康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義 Ⅰ有力地支持了___________ “光量子”假設(shè)； Ⅱ首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有______”的假設(shè)； Ⅲ證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，______和______守恒定律仍然是成立的。 二、光子的動(dòng)量 表達(dá)式：,課堂研討,內(nèi)容： 合作探究部分 步驟： 1、統(tǒng)一答案，完善步驟 2、不同答案，共同研討 3、爭(zhēng)議問(wèn)題，組長(zhǎng)提出 要求： 1、時(shí)間為3分鐘 2、全體起立，組內(nèi)研討 3、全組研討結(jié)束后方可全體坐下,動(dòng)手,動(dòng)腦,自我梳理,1、理解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 2、了解光電效應(yīng)與經(jīng)典電磁理論的矛盾 3、理解愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)及光電效應(yīng)的解釋 4、理解光電效應(yīng)方程并能用來(lái)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題,