2017年高考一轮 14.2《波粒二象性》ppt课件

2017年高考一轮 14.2《波粒二象性》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 2讲 波粒二象性 一、光电效应 在光的照射下 ,金属中的 从表面逸出的现象 (发射出的电 子称为光电子 )。 入射光的频率 金属的极限频率。 (1)存在着饱和电流 :对于一定颜色的光 ,入射光越强 ,单位时间内发射的光 电子数越多。 (2)存在着遏止电压和截止频率 :光电子的能量只与入射光的频率有关 ,而 与入射光的强弱无关。 当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效 应。 教材研读 电子 大于 (3)光电效应具有瞬时性 :当频率超过截止频率时 ,无论入射光怎样微弱 ,几 乎在照到金属时立即产生光电流 ,时间不超过 10-9 s。 自测 1 关于光电效应的规律 ,下列说法中正确 2、的是 ( ) 光电效应才能产生 0-7 s 单位时间内从金属中逸出的光电子数目与入射光强度 成正比 答案 D 由 =h=h 知 ,当入射光波长小于金属的极限波长时 ,发生光电 效应 ,由 Ek=光电子的最大初动能由入射光频率决定 ,与入射 光强度无关 ,发生光电效应的时间一般不超过 10-9 s, 因斯坦光电效应方程 在空间传播的光是不连续的 ,而是一份一份的 ,每一份叫做一个光的能量 子 ,简称光子 ,光子的能量 =。 其中 h=0s(称为普朗克常 量 )。 0 使电子脱离某种金属所做功的。 发生光电效应时 ,金属表面上的 吸收光子后克服原子核的引力 逸出时所具有的动能的最大值。 最小值 3、电子 (1)表达式 :Ek=。 (2)物理意义 :金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是 些能量的一 部分用来克服金属的 ,剩下的表现为逸出后光电子的最大 初动能 自测 2 (辨析题 ) (1)光电子就是光子。 ( ) (2)极限频率越大的金属材料逸出功越大。 ( ) (3)从金属表面出来的光电子的最大初动能越大 ,这种金属的逸出功越小。 ( ) (4)入射光的频率越大 ,逸出功越大。 ( ) 答案 D (1) (2) (3) (4) 1出功 、光的波粒二象性与物质波 (1)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有 性。 (2)光电效应说明光具有 性。 (3)光既具有波动性 ,又具有粒子性 ,称为 4、光的 性。 (1)概率波 :光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现 ,亮条纹 是光子到达概率 的地方 ,暗条纹是光子到达概率 的地方 , 因此光波又叫概率波。 (2)物质波 :任何一个运动着的物体 ,小到微观粒子大到宏观物体都有一种 波与它对应 ,其波长 = , 粒子 波粒二象 大 小 自测 3 对光的认识 ,下列说法不正确的是 ( ) 大量光子的行为表现出波动性 不是光子之间的相互作用引起的 就不具有粒子性了 ,光表现出粒子性时 ,就不再具有波 动性了 在某种情况下光的波动性表现得明显 ,在另外 的某种情况下 ,光的粒子性表现得明显 答案 C 光是一种概率波 ,少量光子的行为易显示出 5、粒子性 ,而大量光 子的行为往往显示出波动性 ,光的波动性不是由于光子之间的相互 作用引起的 ,而是光的一种属性 ,这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实 验所证实 ,粒子性和波动性是光同时具备的两种属性 , 考点一 对光电效应规律的理解 (1)两条线索 考点突破 (2)两条对应关系 光强大 光子数目多 发射光电子多 光电流大 ; 光子频率高 光子能量大 光电子的最大初动能大。 对应规律 对规律的产生的解释 光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大 ,与入 射光强度无关 电子吸收光子能量后 ,一部分克服阻碍作用做功 ,剩余部分 转化为光电子的初动能 ,只有直接从金属表面飞出的光电 子才具有最 6、大初动能 ,对于确定的金属 ,故光 电子的最大初动能只随入射光的频率的增大而增大 光电效应具有瞬时性 光照射金属时 ,电子吸收一个光子的能量后 ,动能立即增 大 ,不需要能量积累的过程 光较强时饱和电流大 光较强时 ,包含的光子数较多 ,照射金属时产生的光电子较 多 ,因而饱和电流较大 典例 1 (2015云南昆明模拟 )(多选 )一单色光照到某金属表面时 ,有光电子 从金属表面逸出 ,下列说法中正确的是 ( ) 金属逸出功将减小 光电子的最大初动能将不变 光电子的最大初动能将增大 光电子逸出所经历的时间将缩短 单位时间内逸出的光电子数目将增多 答案 属的逸出功只与金属材料本身有关 ,与入射光 7、频率无关 , 光电子的最大初动能与入射光的频率有关 ,与照射时间无关 ,B、 C 正确 ;光电子逸出所经历的时间与入射光的频率无关 ,只增大入射光 的强度 ,单位时间内逸出的光电子数目将增多 , 光电效应的实质及发生条件 (1)光电效应的实质是金属中的电子获得能量后逸出金属表面 ,从而使金属 带上正电。 (2)能否发生光电效应 ,不取决于光的强度 ,而是取决于光的频率。 只要照射 光的频率大于该金属的极限频率 ,无论照射光强弱 ,均能发生光电效应。 1于光电效应的规律 ,下面说法中正确的是 ( ) 能产生光电效应 ,则入射光的频率越高 ,产 生的光电子的最大初动能也就越大 能产生光电效应 ,如果 8、入射光的强度减弱 ,从 光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 入射光波长必须大于一极限值 ,才能产生光电效应 如果都能产生光电效应 ,则所有金属产生的 光电子的最大初动能一定相同 答案 A 从光照至金属表面上到发射出光电子是瞬时发生的 ,与入射光 强度无关 ,对某种金属来说 ,入射光波长必须小于一极限值 ,才能产生 光电效应 ,光子的最大初动能与入射光的频率和金属的种类有关 ,C、 考点二 光电效应方程及图像问题 应把握的三个关系 (1)爱因斯坦光电效应方程 Ek= (2)光电子的最大初动能 即 Ek= 中 (3)光电效应方程中的 它与金属的极限频率 0=h c。 图像名称 9、图线形状 由图线直接 (间接 )得到的物理量 最大初动能 的关系 图线 极限频率 :0 逸出功 :E 普朗克常量 :图线的斜率 k=h 遏止电压 的关系图 线 截止 (极限 )频率 :0 遏止电压 入射光频率的增大 而增大 普朗克常量 :h=ke(电量 ) 频率相同、光强不同时 ,光电流与电 压的关系 遏止电压 :饱和光电流 :流的最大值 ) 最大初动能 :率不同、光强相同时 ,光电流与电 压的关系 遏止电压 :饱和光电流 :电流最大值 最大初动能 典例 2 (2013浙江自选 ,14,10分 )小明用金属铷为阴极的光电管 ,观测光电 效应现象 ,实验装置示意图如图甲所示。 已知普朗克常量 h= 10、0s。 (1)图甲中电极 (填“阴极”或“阳极” ); (2)实验中测得铷的遏止电压 之间的关系如图乙所示 ,则 铷的截止频率 c= 出功 J; (3)如果实验中入射光的频率 =014 产生的光电子的最大初动能 J。 答案 (1)阳极 (2)(1014 (103)(10析 (1)由光电管的结构知 ,(2)止频率 c,逸出功 W0=3)由爱因斯坦的光电效应方程 Ek=求结果。 2 (2015广东汕头模拟 )(多选 )如图所示是用光照射某种金属时逸出的光 电子的最大初动能随入射光频率的变化图线 (直线与横轴的交点的横坐标 为 z,与纵轴交点的纵坐标为 0.5 由图可知 ( ) 014 014 .5 11、 案 图线在横轴上的截距为截止频率 ,由光电效应 方程 Ek=金属的逸出功为 W0= 错误。 34 0 0 考点三 对光的波粒二象性的理解 光既有波动性 ,又有粒子性 ,两者不是孤立的 ,而是有机的统一体 ,其表 现规律为 : (1)从数量上看 :个别光子的作用效果往往表现为粒子性 ;大量光子的作用 效果往往表现为波动性。 (2)从频率上看 :频率越低波动性越显著 ,越容易看到光的干涉和衍射现象 ; 频率越高粒子性越显著 ,越不容易看到光的干涉和衍射现象 ,贯穿本领越 强。 (3)从传播与作用上看 :光在传播过程中往往表现出波动性 ;在与物质发生 作用时往往表现为粒子性。 (4)波动性与粒子性的统一 :由光子的能量 E=子的动量 p= 表达式可 光的波动性和粒子性并不矛盾 :表示粒子性的粒子能量和动量的计 算式中都含有表示波的特征的物理量 频率 和波长。 (5)理解光的波粒二象性时不可把光当成。