高中物理 第二章 波粒二象性章末总结同步备课课件 粤教版选修
30页1、,第二章,章末总结,内容索引,知识网络,题型探究,达标检测,知识网络,波 粒 二 象 性,光的粒子性,光电 效应,本质:电子 光电子,规律:,存在着饱和电流 存在着遏止电压(最大初动能) 存在着极限频率 瞬时性,爱因斯坦光电效应方程:,光子说:光子的能量 ,光具有波粒二象性 康普顿效应:光子的能量 ,光子的动量,光的波动性 粒子的波动性:物质波波长 ,物质波也是概率波 不确定性关系:,h,h,题型探究,一、量子论、光子说、光子能量的计算,1.量子论 德国物理学家普朗克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,是一份一份的,每一份电磁波的能量h. 2.光子说 爱因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,也是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比,即h,其中h为普朗克常量,h6.631034 Js. 3.光的频率与波长的关系: .,例1 激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为1.01010 W,所发射的每个光脉冲持续的时间t为1.01011 s,波长为 793.4 nm
2、.问每列光脉冲的长度l是多少?其中含有的光子数n是多少?(普朗克常量h6.631034 Js,光速c3108 m/s),解析,答案,答案 3103 m 41017个,解析 光脉冲的长度是光在一个脉冲时间内传播的距离,设为l. 则lct31081.01011 m3103 m. 根据WPt可知每列光脉冲能量 WPt1.010101.01011 J0.1 J. 而每个光子能量,2.5071019 J. 故每个光脉冲含有光子数,二、光电效应的规律和光电效应方程,1.光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于等于这个极限频率,才能发生光电效应.低于极限频率时,无论光照强度多强,都不会发生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大. (3)入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过109s. (4)当入射光的频率高于极限频率时,单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比.,2.爱因斯坦光电效应方程 mvmax2hW0 W0表示金属的逸出功,0表示金属的极限频率,则W0h0.,例2 如图1甲所示为
3、研究光电效应的电路图.,图1,解析,答案,(1)对于某金属用紫外线照射时,电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电流表的示数不可能_(选填“减小”、“增大”).如果改用频率略低的紫光照射,电流表_(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数.,减小,可能,解析 AK间所加的电压为正向电压,光电子在光电管中加速,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,若光电流达到饱和,则电流表示数不变,若光电流没达到饱和电流,则电流表示数增大,所以滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电流表的示数不可能减小,紫光照射不一定能发生光电效应,所以电流表可能有示数.,图1,解析,答案,(2)当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时,测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示.则光电子的最大初动能为_ J,金属的逸出功为_ J.,3.21019,4.81019,解析 由题图乙可知,当该装置所加的电压为2 V的反向电压时,电流表示数为0,得光电子的最大初动能为2 eV,根据光电效应方程 mvmax2hW0得W03 eV4.81019 J.,针对训练 关于光电效应,以下说法正确的是 A.光电子的最大初动能与入射
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