高中物理第十七章波粒二象性1能量量子化2光的粒子性课堂导引素材新人教版选修3-5

《高中物理第十七章波粒二象性1能量量子化2光的粒子性课堂导引素材新人教版选修3-5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1能量量子化：物理学的新纪元2光的粒子性互动课堂疏导引导1.黑体热辐射强度与波长的关系随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，并且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.2•光电效应规律（1）任何一种金属都有一个截止频率或极限频率叫，入射光的频率必须大于I才能发生光电效应.（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）光电效应的发生是瞬吋的，不超过10勺s.（4）发生光电效应时，入射光越强，饱和光电流越大，逸出的光电子数越多.逸出电子的数目与入射光的强度成正比.3.光子说对光电效应的解释（1）按光子说的观点，光的产生、传播、吸收都是一份

2、一份的，每一份叫做一个光子,每个光子的能量E正比于频率I即序力*当光照射到金属表面吋，金属中的电子一次只能吸收一个光子，而不可能一次吸收多个光子或只吸收半个光子，电子吸收光子后其动能就足够大，就可以挣脱金屈内正电荷的引力束缚而从金属中发射出来，成为光电子.同一种金属屮的不同电子吸收光子后，脱离金属时的路径不同，克服阻力所做的功就不同，离开金属后剩余的动能也就不同.其中，处于金属表面的自由电子吸收光子后，垂直于金属表血射出吋，运动路径最短，克服阻力做的功最小，离开金属时光电子的动能最大，克服阻力所做功的最小值就叫做这种金属的逸出功侈因此，当一入射光光子的能量小于金属的逸出功

3、（力y即入射光频率匕＜—时，无论入射光多么强，照射时间多长都不能发h生光电效应，而不同金属的逸岀功是不同的，其极限频率也就不同.（2）金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，因而光电效应是瞬间可以发生的.4.经典波动理论与光电效应的矛盾经典波动理论认为，光是一种电磁波，光的强度取决于振幅大小，振幅越大，光就越强.金属在光的照射下，其屮的自由电子就会由于光的变化着的电磁场作用而做受迫振动，无论照射光的频率如何，只要光足够强，自由电子受迫振动的幅度就会足够大，这样就可以产生光电效应，而这与实验事实恰恰相反•关于照射吋I'可的问题，波动观点更是陷入了困境，如果光强很微弱，则在从光

4、开始照射到光电子到发射之I'可应该有一个可测的滞后吋I'可，在这段时间內电子应从光束中不断吸收能量，一直到所枳累的能量能够使它逸出金属表面为止，这与光电效应的瞬时性存在严重的矛盾，既然光电效应与传统的波动理论存在如此巨大的矛盾，因此，这个理论不适用于解释微观粒子的运动.5•光电效应方程光电效应方程表达式为&二hv-lli其中，乞=丄加評2为光电子的初动能，禰为逸出功.2光电效应方程表明，光电子初动能与入射光的频率y成线性关系，与光强无关.只有当h时，才有光电子逸出，心=巴就是光电效应的截止频率.h案例下表给出了一些金属材料的逸出功.材料艳钙镁钛逸出功（X10】9J）3.0

5、4.35.96.26.6现用波长为400iw的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种（普朗克常量/f6.6X1034J・s,光速c二3.0X10*m/s）（）A.2种B.3种C.4种D.5种【思路解析】本题考查发生光电效应的条件，光子的能量及光波反、波速与频率的关系.当单色光的频率大于金属的极限频率吋便能产生光电效应，即照射光子的能量大于金属的逸出功.由E二力#及c=Av得，E—h—AE二6.6X10’X3x10s4xl0-7J=4.97X10照射光光子的能量大于艳、钙的逸出功，能产生光电效应的材料有2种，故A正确.【答案】A活学巧用【例1】一束绿光照射某金属

6、发生了光电效应，则下列说法正确的是（）A.若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B.若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子将具有更大的动能C.若改用紫光照射，则逸出的光电子将具有更大的动能D.若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目增加思路解析：在光电效应中，入射光的频率决定能否发生光电效应，在能产生光电效应时，入射光的强度彩响单位吋间内逸出的光电子数目，入射光的频率彫响逸出的光电子的初动能的大小.选项C正确.答案：C【例2】如图17-1-2所示，电路屮所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计屮没有电流通过，其原因可能是（B.入射光波长太长D.电源止

7、负极接反A.入射光太弱C.光照时间短思路解析：只要入射光的频率大于极限频率，就会有光电子射出，只要所加反向电压大于遏止电压，电子达不到阳极，也不会有光电流，故仅B、D正确.答案：BD【例3］光子说是为解释光电效应而提出的，按照光子说，光子的能量是由光的决定的，光的强度是在垂直于光的传播方向上单位时间内通过单位面积的思路解析：光子说是爱因斯坦提出来的，光子说认为光子的能量是由光的频率决定的，即E二力k.光强度是指垂直于光的传播方向上单位时间内通过单位面积的能量.答案：爱因斯坦频率能量【例4】在做光电效应演示实验时，把某金属板连在