新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第67课时波粒二象性

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1、第67课时波粒二象性(双基落实课)［命题者说］本课时包括光电效应规律、爱因斯坦光电效应方程、波粒二象性等内容，高考对本课时的考查多为单独命题，题型一般为选择题，难度不大。对本课时的学习，重在识记和理解，不必做过深的挖掘。一、对光电效应的理解1・光电效应现象在光的照射下，金属中的电壬从表面逸出的现象。发射岀来的电子叫光电子。2.光电效应的产生条件入射光的频率左壬金属的极限频率。3・光电效应规律(1)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壇左。(2)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过IO9So⑶

2、当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越去。4.对光电效应规律的解释对应规律对规律的解释光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，逸出功％是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大光电效应具有瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程光较强时饱和电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电

3、子较多，因而饱和电流较大［小题练通］1.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是()A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C・改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间详细分析：选B某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关。不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率高，所以本题答案为Bo1.（多选）（2016-全国二卷节选）现用某一光电管进行光电效应实验

4、，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（）A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大C.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D.遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关详细分析：选ABD产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确。光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法B正确。减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有

5、光电流产生，说法C错误。遏止电压的大小与入射光的频率有关，与光的强度无关，说法D正确。2.入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是（）A.从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应详细分析：选C光电效应瞬时（10-9s）发生，与光强无关，A错误。光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，入射光的频率越大，最大初动能越大，B错误。光电子数目多少与入射光

6、的强度有关，光强减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少，C正确。能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错）天O〃〃“题后悟道“〃〃光电效应的研究思路（1）两条线索J频率一决定着每个光子的能量4加『照射光（强度一决定着每秒钟光源发射的光子数——』每秒钟逸出的光电子数——决定着光电流的大小」光电子（光电子逸出后的最大初动能+砲2（2）两条对应关系①光子频率高〜光子能量大〜光电子的最大初动能大；②光强大〜光子数目多一发射光电子多f光电流大。二、爱因斯坦的光电效应方程及应用1•光子说：

7、在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光子，光子的能量£=加。2.逸岀功％:电子从金属中逸出所需做功的最尘值。3.最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电予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：Ek=hv~FF0o（2）物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是〃力这些能量的一部分用来克服金属的逸岀功％,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。5.四类图像图像名称图线形状由图线直接（间接）得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率卩的关系图线Ek0-

8、E4①极限频率：图线与卩轴交点的横坐标Vc②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值炉o=

9、—E

10、=E③普朗克常量：图线的斜率&—h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系0一强光（黄）沪——弱光（黄））U①遏止电压l/c：图线与横轴的交点②饱和光电流Im：电流的最大值③最大初动能：Ek=eUc颜色不同时，光电流与电压的关系1—黄光（强）Z一-—