2019版高考物理大一轮复习第十二章波粒二象性原子结构与原子核第32讲波粒二象性学案

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1、第32讲　波粒二象性考纲要求考情分析命题趋势1.光电效应Ⅰ2．爱因斯坦光电效应方程Ⅰ2016·全国卷Ⅰ，35(1)高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现．高考试题往往综合考查光电效应、波粒二象性．学习中要注意对光电效应规律的理解和光电效应方程的理解、应用1．光电效应及其规律(1)光电效应现象在光的照射下，金属中的__电子__从表面逸出的现象，发射出来的电子叫__光电子__．(2)光电效应的产生条件入射光的频率__大于__金属的极限频率．(3)光电效应规律①每种金属都有一个极限频率，入射光的

2、频率必须__大于__这个极限频率才能产生光电效应．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光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s．④当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成__正比__．2．光子说及光电效应方程(1)光子说：在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝__hν__．(2)逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的__最小值__．(3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的_

3、_电子__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．(4)光电效应方程①表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝__hν－W0__．②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能．3．光的波粒二象性(1)光电效应说明光具有粒子性，同时光还具有波动性，即光具有__波粒二象性__．(2)大量光子运动的规律主要表现为光的__波动__性，单个光子的运动主要表现为光的__粒子__性．(3)光的波长越长，波动性越__强

4、__，光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(4)光的频率越高，粒子性越__强__，穿透本领__越大__.光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性．1．判断正误(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．(　×　)(2)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(　√　)(3)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．(　×　)(4)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．(　√　)(5)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．(　×　)(6

5、)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(　√　)(7)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性．(　√　)一　光电效应的实验规律1．光子与光电子光子是指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是指金属表面受到光照射时发射出来的电子，光子是光电效应的因，光电子是果．2．光电子的最大初动能与光电子的动能当光照射金属时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动．有的向金属内部运动，有的向金属表面运动，但因途径不同，运动途中消耗的能量也不同．唯独在

6、金属表面的电子，只要克服金属原子核的引力做功，就能从金属中逸出而具有最大初动能．根据爱因斯坦光电效应方程可以算出光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0(W0为金属的逸出功)．而其他经过不同的路径射出的光电子，其动能一定小于最大初动能．3．光电流与饱和光电流在一定频率与强度的光照射下产生光电效应，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增大而增大，当U比较大时，光电流达到饱和值Im.这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增大，即饱和光电流是在一定频率

7、与强度的光照射下的最大光电流．在一定光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．4．入射光强度和光子能量入射光强度是单位时间内照射到金属表面单位面积上总的能量，光子能量即每个光子的能量，入射光的总能量等于光子能量与入射光子数的乘积．5．光的强度与饱和光电流饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系．解决光电效应规律问题的技巧放不放(光电子)，看截频(截止频率，即最低频率)；放多

8、少(光电子)，看光强；(光电子的)最大初动能(大小)，看(入射光的)频率；要放瞬时放．[例1](2017·湖北宜昌质检)(多选)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么(　ABE　)A．a光的频率一定大于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cE．