人教版高中选修35《第十七章波粒二象性》章末总结教案

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1、人教版高中物理选修3・5《第十七章波粒二象性》章末总结【教学过程】★重难点一、光电效应方程应用★1•有关光电效应的问题主要是两个方面,一是关于光电效应现象屮有关规律的判断，另一方面是应用光电效应方稈进行简单的讣算，处理该类问题关键是掌握光电效应的规律，明确各概念之间的决定关系。2.光电效应的规律。(1)截止频率(极限频率)是能使金属发生光电效应的最低频率，这也是判断能否发生光电效应的依据。若照射光的频率小于截止频率，则无论用多强的光照射，都不能发生光电效应。(2)光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关,与光强无关。(3)饱和

2、光电流与光的强度有关，光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数。3.光电子的最大初动能跟入射光的能量加、金属的逸出功％的关系为光电效应方程，表达式为5=加・％,反映了光电效应现彖中的能量转化和守恒。4.正确理解光电流。⑴光电流，即光电子形成的电流。只有当光电子从阴极流到阳极时才会形成电流，而到达阳极的光电子数除了与阴极发射的电子数目的多少(即入射光的强度)有关外，还与光电管的阴阳两极间的电压有关。若两极间电压达到一定程度，阳极把所有光电子都吸收过來时，光电流达到最尢我们称之为“饱和光电流”。饱和光电流的大小决定于光电子的数目

3、，而光电子的数0又取决于入射光子的数日，在光的频率一定的前提下，光子的数目又由入射光的强度决定。因此在入射光的频率一定时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。(2)要特别注意的两种错误认识：错误一:认为频率高，光子能量大，光就强,产生的光电流也强。错误二:认为光电子的动能大，电子跑得快，光电流就强。我们所研究的光电流是所有光电子都参与了导电，而由爱因斯坦光电效应方程可知电子和光子是一对一产生的，因而有一个光子就对应着一个光电子,因而光电流关键取决于单位时间来了多少个光子，即光强。而光电子的最大初动能与频率有关，它们的关系如下：［强度一

4、定着每秒钟光源发射的光子数'射亢［频率一定着每个光子的能量£场光电子［每秒钟逸出的光电子数―定着光电流的强弱」1光电子逸出后的最大初动能*«如2应用光电效应方程解题的方法光电效应方程表达式为矗=加一W)o1其中，屎=㊁松讽为光电子的最大初动能，做)为逸出功。光电效应方程表明，光电子最大初动能与入射光的频率V呈线性关系，与光强无关。只有当加＞%时，才有光电子逸出，比就是光电效应的截止频率。（1）常见物理量的求解物理量求解方法最大初动能CE^=hv—Wq.v=y遏止电压Uc截止频率vcW)比_h（2）应用光电效应规律解题应当明确①光电效应

5、规律中“光电流的强度''指的是光电流的饱和值（对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态）。因为光电流未达到饱和值Z前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成止比。②明确两个决定关系a.逸出功％—定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能。b.入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数。【典型例题】如图所示,一光电管的阴极用极限波长xo=5000A的钠制成,用波长z=3000A的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差〃=

6、2.1V,光电流的饱和值心O.56pA。求：(2)根据爱因斯坦光电效应方程，当用波长为A的紫光照射阴极时,光电子的最大初动能瓦口=加・％。而c£C]1_J_V=人Wq=/“0=7/0,所以5

7、动性，比如干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹，波动性体现了出來；个别光子产生的效果显示出粒子性。如果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点，粒子性充分体现；但是如果微弱的光在照射时间加长的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律。这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的依据。2.光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量。和其他物质相互作用时，粒子性起主导作用。3.光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是波动性特征的物理量，因此4力八揭示了光

8、的粒子性和波动性之间的密切联系。4.对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著。5.光在传播时体现出波动性，在与其他物质相互作用时体现出粒子性。处理光的波粒二象