高中物理 第二章 波粒二象性章末总结同步备课教学案 粤教版选修
7页1、我带领班子成员及全体职工,积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习,同时认真学习业务知识,全面提高了自身素质,增强职工工作积极性,杜绝了纪律松散第二章 波粒二象性章末总结一、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.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)答案3103 m41017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
2、WPt可知每列光脉冲能量WPt1.010101.01011 J0.1 J.而每个光子能量Eh6.631034 J2.5071019 J.故每个光脉冲含有光子数n个41017个二、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mvmax2hW0W0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甲所示为研究光电效应的电路图图1(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(2)当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时,
3、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.答案(1)减小可能(2)3.210194.81019解析(1)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(2)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光的频率成正比B光电子的最大初动能越大,形成的光电流越强C能否产生光电效应现象,取决于入射光光子的能量是否大于金属的逸出功D用频率是1的绿光照射某金属发生了光电效应,改用频率是2的黄光照射该金属一定不发生光电效应答案C解析由光电效应方程知,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,但不是成正比关系,A错光电流的强度与入射光
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