高考物理大一轮复习第12章近代物理初步6份打包有课件.docx
- 文档编号:25690130
- 上传时间:2023-06-11
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:18.47KB
高考物理大一轮复习第12章近代物理初步6份打包有课件.docx
《高考物理大一轮复习第12章近代物理初步6份打包有课件.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理大一轮复习第12章近代物理初步6份打包有课件.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考物理大一轮复习第12章近代物理初步6份打包有课件
2018高考物理大一轮复习:
第12章-近代物理初步(6份打包有课件)
第1节 光电效应 波粒二象性一、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,发射出的电子叫光电子.
2.光电效应的产生条
入射光的频率大于金属的极限频率.
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
(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成正比.
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—份叫做一个光子,光子的能量ε=hν
2.逸出功0:
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:
hν=E+0或E=hν-0
(2)物理意义:
金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用克服金属的逸出功0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能.
三、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、康普顿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.
[自我诊断]
1.判断正误
(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应.(×)
(2)要使某金属发生光电效应,入射光子的能量必须大于金属的逸出功.(√)
(3)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比.(×)
(4)光的频率越高,光的粒子性越明显,但仍具有波动性.(√)
()德国物理学家普朗克提出了量子假说,成功地解释了光电效应规律.(×)
(6)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应,证实了光的粒子性.(√)
(7)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性.(√)
2.当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( )
A.锌板带负电B.有正离子从锌板逸出
.有电子从锌板逸出D.锌板会吸附空气中的正离子
解析:
选发生光电效应时,有光电子从锌板中逸出,逸出光电子后的锌板带正电,对空气中的正离子有排斥作用,正确.
3.(多选)一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,下列说法中正确的是( )
A.无论增大入射光的频率还是增大入射光的强度,金属的逸出功都不变
B.只延长入射光照射时间,光电子的最大初动能将增大
.只增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大
D.只增大入射光的频率,光电子逸出所经历的时间将缩短
解析:
选A金属逸出功只与极限频率有关,A正确.根据光电效应方程E=hν-0可知,光电子的最大初动能由入射光的频率和逸出功决定,只延长入射光照射时间,光电子的最大初动能将不变,B错误,正确.发生光电效应的条是入射光的频率大于截止频率,光电子逸出所经历的时间几乎同时,D错误.
4.关于光的本性,下列说法正确的是( )
A.光既具有波动性,又具有粒子性,这是互相矛盾和对立的
B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点
.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性
D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的—切行为,只能认为光具有波粒二象性
解析:
选D光既具有波动性,又具有粒子性,但不同于宏观的机械波和机械粒子,波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现,是同一客体的两个不同的侧面、不同属性,只能认为光具有波粒二象性,A、B、错误,D正确.
.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压U与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和截距分别为和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为________,所用材料的逸出功可表示为________.解析:
根据光电效应方程E=hν-0及E=eU得U=hνe-0e,故he=,b=-0e,得h=e,0=-eb
答案:
e -eb考点一 光电效应的理解
1.光电效应中的几个概念比较
(1)光子与光电子
光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出的电子,其本质是电子.
(2)光电子的动能与光电子的最大初动能
光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功的情况,才具有最大初动能.
(3)光电流和饱和光电流
金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条下,饱和光电流与所加电压大小无关.
(4)光的强弱与饱和光电流
频率相同的光照射金属产生光电效应,入射光越强,饱和光电流越大.
2.对光电效应规律的解释
对应规律对规律的产生的解释
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,一部分克服原子核引力做功,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0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子较多,因而饱和电流较大1.(2016•高考全国乙卷)(多选)现用某一光电管进行光电效应实验,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,饱和光电流变大
.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.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
解析:
选A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.饱和光电流大小与入射光的频率无关,说法B错误.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,没有光电流产生,说法D错误.
2.(2017•广东深圳模拟)(多选)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应.对于这两个过程,下列物理过程中一定不同的是( )
A.遏止电压 B.饱和光电流
.光电子的最大初动能D.逸出功
解析:
选AD同一束光照射不同的金属,一定相同的是入射光的光子能量,不同金属的逸出功不同,根据光电效应方程E=hν-0知,最大初动能不同,则遏止电压不同,选项A、、D正确;同一束光照射,单位时间内射到金属表面的光子数目相等,所以饱和光电流是相同的,选项B错误.
3.(2017•广东省湛江一中高三模拟)(多选)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种频率的单色光a照射光电管阴极,电流计G的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极时,电流计G的指针不发生偏转,那么( )A.a光的频率一定大于b光的频率
B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
D.用a光照射光电管阴极时通过电流计G的电流是由d到
解析:
选AB由于用单色光a照射光电管阴极,电流计G的指针发生偏转,说明发生了光电效应,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极时,电流计G的指针不发生偏转,说明b光不能发生光电效应,即a光的频率一定大于b光的频率;增加a光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加,则通过电流计G的电流增大;因为b光不能发生光电效应,所以即使增加b光的强度也不可能使电流计G的指针发生偏转;用a光照射光电管阴极时通过电流计G的电子的方向是由d到,所以电流方向是由到d选项A、B正确.光电效应实质及发生条
(1)光电效应的实质是金属中的电子获得能量后逸出金属表面,从而使金属带上正电.
(2)能否发生光电效应,不取决于光的强度,而是取决于光的频率.只要照射光的频率大于该金属的极限频率,无论照射光强弱,均能发生光电效应.
考点二 光电效应方程及图象的理解
1.爱因斯坦光电效应方程
E=hν-0
hν:
光子的能量
0:
逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服原子核引力所做的功.
E:
光电子的最大初动能.
2.四类图象
图象名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量
最大初动能E与入射光频率ν的关系图线
①极限频率:
图线与ν轴交点的横坐标ν
②逸出功:
图线与E轴交点的纵坐标的值0=|-E|=E
③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
①遏止电压U:
图线与横轴的交点
②饱和光电流I:
电流的最大值
③最大初动能:
E=eU
颜色不同时,光电流与电压的关系
①遏止电压U1、U2
②饱和光电流
③最大初动能E1=eU1,E2=eU2
=遏止电压U与入射光频率ν的关系图线
①截止频率ν:
图线与横轴的交点
②遏止电压U:
随入射光频率的增大而增大
③普朗克常量h:
等于图线的斜率与电子电量的乘积,即h=e(注:
此时两极之间接反向电压)
[典例] (2017•重庆万州二中模拟)(多选)某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压U与入射光频率ν的关系图象如图所示.则由图象可知( )A.该金属的逸出功等于hν0
B.若已知电子电荷量e,就可以求出普朗克常量h
.遏止电压是确定的,与照射光的频率无关
D.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν0
解析 当遏止电压为零时,最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以0=hν0,A正确;根据光电效应方程E=hν-0和-eU=0-E得,U=heν-0e,可知当入射光的频率大于极限频率时,遏止电压与入射光的频率呈线性关系,错误;因为U=heν-0e,知图线的斜率等于he,从图象上可以得出斜率的大小,已知电子电荷量e,可以求出普朗克常量h,B正确;从图象上可知逸出功0=hν0,根据光电效应方程E=h•2ν0-0=hν0,D正确.
答案 ABD应用光电效应方程时的注意事项
(1)每种金属都有一个截止频率,光频率大于这个截止频率才能发生光电效应.
(2)截止频率是发生光电效应的最小频率,对应着光的极限波长和金属的逸出功,即hν0=hλ0=0
(3)应用光电效应方程E=hν-0时,注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1eV=16×10-19).
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理 一轮 复习 12 近代 初步 打包 课件
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)