第1讲光电效应波粒二象性导学案.docx
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第1讲光电效应波粒二象性导学案
第1讲光电效应波粒二象性导学案
回扣基础知识训练基圏题目
、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等于金属的极限频率.
3.光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于等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.
⑷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.
【自测1】(多选)在光电效应实验中,用频率为V的光照射光电管阴
极,发生了光电效应,下列说法正确的是()
A.增大入射光的强度,光电流增大
B.减小入射光的强度,光电效应现象消失
C.改用频率小于V的光照射,一定不发生光电效应
D.改用频率大于V的光照射,光电子的最大初动能变大答案AD解析增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,则光电流增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,故选项B错误.用频率为v的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于等于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hv-W&
可知,增大入射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.
二、爱因斯坦光电效应方程
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£=hv.
2.逸出功W:
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:
hv=&+W或&=hv—W
(2)物理意义:
金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hv,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能.
咱测2(多选)如图1是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初
动能&与入射光频率v的关系图象.由图象可知()
-E
A.该金属的逸出功等于E
B.该金属的逸出功等于hv0
C.入射光的频率为2v0时,产生的电子的最大初动能为E
V0E
D.入射光的频率为"2■时,产生的电子的最大初动能为2答案ABC三、光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性
(2)光电效应说明光具有粒子性.
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性2.物质波
(1)概率波:
光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波.
(2)物质波:
任何一个运动着的物体,小到微观粒子,大到宏观物体,都有一种波与它对应,其波长入=-,P为运动物体的动量,h为普朗
P
克常量.
咱测3(多选)下列说法中正确的是()
A.光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说
B.在光的双缝干涉实验中,暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方
C.光的双缝干涉实验中,大量光子打在光屏上的落点是有规律的,暗条纹处落下光子的概率小
D.单个光子具有粒子性,大量光子具有波动性答案CD
细研号舸和鼻題分析娈AS陆範点
命题点一光电效应电路和光电效应方程的应用
1.四点提醒
(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光
(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关
(4)光电子不是光子,而是电子.
2.两条对应关系
(1)光照强度大7光子数目多7发射光电子多7光电流大;
(2)光子频率高7光子能量大7光电子的最大初动能大
3.三个关系式
(1)爱因斯坦光电效应方程:
&=hv-W⑵最大初动能与遏止电压的关系:
E=eUC.
⑶逸出功与极限频率的关系V0^hVc.
【例1】(2018•全国卷n-17)用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28X10—19J.已知普朗克常量为
6.63X10—34J-s,真空中的光速为3.00X108m-s—1.能使锌产生光电
效应的单色光的最低频率约为()
A.1X1014HzB.8X1014Hz
答案B解析设单色光的最低频率为V0,由E=hv—W0知
C
Ek=hV1—W,0=hV0—W,又知V1=~入
CEk
整理得V0=〒-Eh,解得V0-8X10也乙【变式1】(多选)(2017•全国卷m-19)在光电效应实验中,分别用频率为Va、vb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为ua和Ub,光电子的最大初动能分别为Eka和氐h为普朗克常量.
F列说法正确的是()
A.若Va>Vb,则一定有UvU
B.若Va>Vb,则疋有Eka〉Ekb
C.若uavLb,则一定有丘aV&b
D.若Va>Vb,则一疋有hVa—Ea>hVb—Ekb答案BC解析由爱因斯坦光电效应方程得,E
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