(江苏专版)2019年高考物理总复习 第62讲 光电效应波粒二象性讲义.doc
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1、1第第 6262 讲讲 光电效应光电效应 波粒二象性波粒二象性考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求普朗克能量子假说黑体和黑体辐射、光电效应、光的波粒二象性 物质波14 年T12C(1)选择,考 查了光电效应方程 的应用分析综合15 年T12C(1)选择,考 查了光电效应、热 中子衍射、黑体辐 射、德布罗意波波 长的理解分析综合17 年T12C(2)填空,考 查了德布罗意波长分析综合弱项清单,光电效应计算错误,没有正确理解光电效应产生的条件,答题技巧欠佳;p公式记忆不到位,物理量字母书写不规范h h c知识整合一、黑体辐射与能量子1黑体与黑体辐射 (1)黑体:是指能够完全_入射的各种
2、波长的电磁波而不发生_的物体 (2)黑体辐射的实验规律 一般材料的物体,辐射的电磁波除与_有关外,还与材料的_及 _有关 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_有关2a随着温度的升高,各种波长的辐射强度都_ b随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较_的方向移动2能量子 为解释黑体辐射规律,1900 年普朗克提出了能量_假说 (1)定义:普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个_ 值的整数倍即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的这个不可再分的最小能量值 叫 做能量子 (2)能量子的大小:h,其中 是电磁波的频率,h 称为普朗克常 量h6.631034 Js. 二、光电效应
3、 1光电效应现象 光电效应:在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出 来的电子叫做_,形成的电流称_ 2光电效应规律 (1)存在着饱和电流在光照条件不变的情况下,随着光电管所加正向电压的增大,光 电流增大,但最终光电流趋于一个定值,不再随正向电压的增大而增大,这个稳定的光电流 称_,饱和电流的强度随入射光强度的增大而_ (2)存在着遏止电压光电管两端加反向电压时,使光电流_的反向电压,称为 遏止电压反向遏止电压的存在意味着光电子具有最大的初动能 实验表明,对于一定频率的光,遏止电压都是一样的,与光强无关,与频率有关频率 越大,遏止电压越大意味着光子的最大初动能与入射光
4、的_无关,只随入射光的 _增大而增大(3)存在截止频率当入射光的频率减小到某一数值时,即使不加反向电压也没有光电 流这表明:当低于这个频率时,没有光电子从金属表面逸出,不能发生光电效应不同的 金属的截止频率_ (4)光电效应具有瞬时性光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是_的,不 需要时间的积累 3爱因斯坦光电效应方程 (1)光子说:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光 子光子的能量为 _. (2)光电效应方程:_ 三、康普顿效应 光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面前者表明光子具有_, 后者表明光子除了具有_之外还具有_ 四、光的波粒二象性与物质波 1光的
5、波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有_性3(2)光电效应说明光具有_性 (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的_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_ 的地方,暗条纹是光子到达概率_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 ,p 为运动物体的动量,h 为普朗克常量h p方法技巧考点 1 光电效应方程及光子说对光电效应的解释 1光照射金属时,电子吸收一个光子(形成光电子)的能量后,动能立即增大,不需要 积累能量的过程2电子从金属表面逸出,首先
6、必须克服金属原子核的引力做功(逸出功 W),要使入射光子的能量不小于 W 才会发生光电效应频率 ,即是极限频率W h3对于确定的金属,W 是一定的,故光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增 大 4光强越强,光子数目越多,逸出的光电子数目越多,饱和电流也越大 【典型例题 1】 (17 年常州一模)如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某 一频率的光照射光电管阴极 P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数 _(选填“变大” 、 “变小”或“不变”)若开关 K 断开时,用光子能量为 2.5 eV的 一束光照射阴极 P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大
7、于或等于 0.60 V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为_eV.1.(17 年苏锡常镇一模)如图所示为研究光电效应现象的实验,电路中所 有元件完好,当光照射到光电管上时,灵敏电流计中没有电流通过,可能的原因是( )4A入射光强度较弱B入射光波长太长C电源电压太高D光照射时间太短 【学习建议】 加强对产生光电效应的条件进行正确地理解 考点 2 光电效应曲线图象的理解 1Ekm 曲线 如图所示的是光电子最大初动能 Ekm随入射光频率 的变化曲线这里,横轴上的截 距是阴极金属的极限频率;纵轴上的截距是阴极金属的逸出功的负值;斜率为普朗克常量2IU 曲线 (1)如图所示的是光电流 I 随光
8、电管两极板间电压 U 的变化曲线,图中 Im为饱和光电流, Uc为遏止电压(2)在用相同频率不同强度的光去照射阴极 K 时,得到 IU 曲线如图所示,它显示出对 于不同强度的光,Uc是相同的,这说明同频率、不同强度的光所产生的光电子的最大初动能 是相同的【典型例题 2】 (17 年南京一模)光照射某金属产生光电效应时,实验测得光电子最大 初动能与照射光频率的图象如图所示,其中图线与横轴交点坐标为 0,则该金属的逸出功 为_用一束波长范围为 12,且 12的光照射该金属时产生光电效应,则 光电子的最大初动能为_已知普朗克常量为 h,光在真空中传播速度为 c.5【学习建议】 对 公式的记忆要牢固,
9、提高计算的正确率c 2.(17 年苏北四市联考)图示为金属 A 和 B 的遏止电压 Uc和入射光频率 的关系图象,由图可知金属 A 的截止频率_(选填“大于” 、 “小于”或“等于”) 金属 B 的截止频率;如果用频率为 5.51014 Hz的入射光照射两种金属,从金属_(选 填“A”或“B”)逸出光电子的最大初动能较大【典型例题 3】 (16 年常州一模)用同一光电管研究 a、b 两种单色光产生的光电效应, 得到光电流 I 与光电管两极间所加电压 U 的关系如图则 a 光光子的频率_(选填 “大于” 、 “小于”或“等于”)b 光光子的频率;a 光的强度_(选填“大于” 、 “小于” 或“等
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- 江苏 专版 2019 年高 物理 复习 62 光电效应 二象性 讲义
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