物理沪科版必修2学案：课堂互动64微观世界与量子论含解析

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1、课堂互动三点剖析一、量子化现象1.光电效应（1）光电效应的规律：①每种金属都有发生光电效应的极限频率；②光电了的最人初动能与入射光的强度无关，随着入射光的频率增大而增大；③光电效应的产牛儿乎是瞬时的.（2）极限频率：対丁•一定金属来说，逸出功W的值是一定的，所以入射光子的频率v越大,光电子的最大初动能也越大，如果入射光子的频率比较低，光的能量小于金属的逸出功，就不能发牛光电效应了，这就是存在极限频率的原因，极限频率w可由卜-式求出：hv0=W,即v0=W[]h.不同金属的逸出功不同，所以它们的极限频率也不同，

2、如果入射光比较强，那就是单位时I'可内入射光子数目多，因此产生的光电子也比较多.2.光的波粒二彖性在宏观匕大量光了表现为波动性，在微观上，个别光了与其他物质产生作川时往往表现为粒子性，即光具有波粒二象性.例如，在光的双缝干涉实验屮，如果短时间内曝光，发现光子在底片上呈现不规则分布的点，长时间曝光才形成明暗相间的条纹.说明了少量光子与其他物质产生作用时表现出粒子性，而大虽光了与英他物质产生作用时表现出波动性・3.原子光谱原子光谱分为：（1）发射光谱：山发光物体直接产生的光谱.发射光谱乂分为连续光谱和明线光谱.（

3、2）吸收光谱：高温物体发出的口光通过物质时，某些波长的光被物质吸收而形成的，其特点是在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成.例如，太阳光屮的连续谱线中冇许多暗线，它们对应着某些元索的特征谱线，产生这些暗线是由于太阳表面人气层中存在着相应的元素.这些元素把太阳光谱屮相应波长的光吸收了，会在太阳光的连续谱线中留下暗线.【例1】关于光电效应现彖，下列说法正确的是（）A.只有入射光的波长人于使该金属发生光电效应的极限波长，才能发生光电效应现象B.在光电效应现象中，产生的光电子最大的初动能跟入射光的频率成正比C.产

4、生的光电子最大初动能少入射光的强度成正比D.在入射光频率一定时，单位时间内从金属中逸出的光电了个数与入射光的强度成正比解析：（1）当入射光频率大于极限频率时才能发卞光电效应，设此时波长为爲,极限频率为v0,则由光速c=Xv,可知当光波波长大于极限波长入）时，其频率将小于极限频率vo,所以人于极限波长的光不能使金属发牛光电效应，因此选项A错谋.（2）由光电效应方程Ek=hv-W可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但并不与入射光频率成止比，因此选项B错谋.由于光电了的最大初动能与入射光的强度无关，显

5、然选项C错視.（3）若光强度增大到原来的n倍，贝惮位吋间内入射光的能量就增大到原來的n倍.在入射光频率一定时，单个光了的能虽不变，则单位时间内入射的光了数将增大到原来的n倍，因此选项D正确.答案：D二、量子理论1.普朗克的能量了假说物质发射（或吸收）能虽时，能虽不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份就是一个最小的能量单位.这个不可再分的最小的能量单位称为“能量子并且能量子的能量与频率成正比.2.爱因斯坦的光子说光在传播过程中，能虽是不连续的，它由数值分立的能量子组成，爱因斯坦称这些能量子为光量了，也称为“光

6、了【普朗克的能量子假说及爱因斯坦的光子说认为能量子的能量与频率成正比，如果能量子的能量用E来表示，它的数值等于辐射的频率v乘上一个常量h,即E=hv,其中h称为普朗克常量,实验测得h=6.62xl0'34J-s.1.量子理论对现象的解释光子说对光电效应的解释：当光子照射到金属表面上吋，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电了吸收光了的能量后，动能立刻增加了，不需要积累能量的过程.如果电了的动能足够人，能够克服内部原子核对它的引力，就可以离开金属表面逃逸出来，成为光电子,当然，电子吸收光子能量后可能向各个方

7、向运动.有的向金属内部运动，并不出来.向金属表面运动的电了，经过的路程不同，途中损失的能虽也不同•唯独金属表面上的电子，只要克服金加原子核的引力做功，就能从金加小逸出，这个功叫逸出功.根据能虽:守恒定律，光电子的最大初动能跟入射光子的能最hv和逸出功W之间的关系为：丄mvJhwW,这个方程叫爱因斯坦光电方程.【例2】对光电效应的解释正确的是（）A.金属内的每个电子要吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能逸出金属B.如果入射光子的能量小于金屈表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不

8、能发生光电效应C.发生光电效应时，入射光越强，光了的能虽就越大，光电了的最初动能就越大D.由于不同金属的逸出功是不相同的，因此便不同金加产生光电效应的入射光的最低频率也不同解析：按照爱因斯坦的光子说，光的能量是由光的频率决定的，与光强无关.入射光的频率越大，发仝光电效应时产纶的光电子的最大初动能越人.但要使电子离开金属，须使电子貝冇足够的动能，而电了增加的动能只能来源于照射光的光了能量,但电了只能吸