《2022年高考物理一輪復習 光電效應 波粒二象性學案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理一輪復習 光電效應 波粒二象性學案(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理一輪復習 光電效應 波粒二象性學案
自主學習
一.考綱解讀
1. 了解黑體和黑體輻射,了解普朗克能量子假說.
2. 知道光電效應,理解光電效應的實驗規(guī)律.
3. 了解愛因斯坦光子說,知道愛因斯坦光電效應方程.
4. 了解光的波粒二象性.
5. 知道光是一種概率波.
6. 了解德布羅意假說內(nèi)容,知道德布羅意關(guān)系式.
二.基礎梳理
1. 熱輻射:我們周圍的一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的 有關(guān).
2. 黑體:能夠 入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射.
3. 能量子:帶電微粒的 能量是一份一份的,這個不可分割的最小能量
2、值ε叫做能量子,即ε= ,其中h為 ,其值h=6.63×10-34 J·s.
4. 光電效應:在 下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象.發(fā)射出來的電子叫做 .
5. 光電效應規(guī)律:
(1) .
(2) .
(3) .
6. 逸出功:電子要脫離金屬所需克服金屬做功的 ,逸出功的大小和 有關(guān),不同的材料有 的逸出功.
7.
3、 光電效應方程:金屬中電子吸收了一個光子后獲得的光子的能量是hν,這些能量一部分用來克服金屬的 ,另一部分作為電子飛出金屬時所具有的 ,即Ek= .
8. 光的波粒二象性:光既具有 性,又具有粒子性.大量光子產(chǎn)生的效果顯示出 性,個別光子產(chǎn)生的效果顯示出 性.
9. 物質(zhì)波:實物粒子也具有波動性,與實物粒子相聯(lián)系的波,也叫 波.公式為λ=.
10. 概率波:光在傳播時,某個光子落在哪里是不確定的,但由于屏上各處明暗不同,可知光子落在各點的概率是不一樣的,即光子落在亮處的概率 ,而落在暗處的概率 ,這樣的波
4、稱之為概率波.
三.雙基回扣
1. 關(guān)于黑體輻射的強度與波長的關(guān)系,下圖正確的是( )
A B C D
2. (xx·廣東)在光電效應實驗中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應.下列說法中正確的是( )
A. 增大入射光的強度,光電流增大
B. 減小入射光的強度,光電效應現(xiàn)象消失
C. 改用頻率小于ν的光照射,一定不發(fā)生光電效應
D. 改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大
3. 下列關(guān)于微觀粒子波粒二象性的認識中,正確的是( )
A. 因?qū)嵨锪W泳哂胁▌有?故其軌跡是波浪線
B. 由概率波的知
5、識可知,因微觀粒子落在哪個位置不能確定,所以粒子沒有確定的軌跡
C. 由概率波的知識可知,因微觀粒子落在哪個位置不能確定,再由不確定性關(guān)系知粒子動量將完全確定
D. 大量光子表現(xiàn)出波動性,此時光子仍具有粒子性
要點導學
要點一:光電效應的規(guī)律
例1.如圖所示在研究光電效應的實驗中,發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時,電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的B單色光照射時不發(fā)生光電效應,則下列說法中正確的是( )
A. A光的頻率大于B光的頻率
B. A光的入射強度大于B光的入射強度
C. A光照射光電管時流過電流表G的電流方
6、向是a流向b
D. A光照射光電管時流過電流表G的電流大小取決于光照時間的長短
小結(jié):
練習1.(xx·常州一中)用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中,用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時,電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么( )
A. a光的頻率一定大于b光的頻率
B. 只增加a光的強度可使通過電流計G的電流增大
C. 增加b光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D. 用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電流是由d到c
要點二:光子說對光電效應的解釋
例2.某光源能發(fā)出波
7、長λ=0.60 μm的可見光,用它照射某金屬可發(fā)生光電效應,產(chǎn)生光電子的最大初動能Ek=4.0×10-20 J.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s.求:(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1) 該可見光中每個光子的能量.
(2) 該金屬的逸出功.
小結(jié):
練習2:紫光在真空中的波長為4.5×10-7 m,問:
(1) 紫光光子的能量是多少?
(2) 用它照射極限頻率為νc=4.62×1014 Hz的金屬鉀能否產(chǎn)生光電效應?
(3) 若能產(chǎn)生,則光電子的最大初動能為多少?(h=6.63×10-34 J·s,結(jié)果保留三位有效
8、數(shù)字)
要點三: 對光電管和光電效應曲線的理解
例3. (xx·南師附中)某次光電效應實驗中,測得某金屬的入射光的頻率ν和反向遏制電壓Uc 的值如下表所示.(已知電子的電荷量為e=1.6×10-19C)
Uc/V
0.541
0.637
0.741
0.809
0.878
ν/1010
5.664
5.888
6.098
6.303
6.501
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),作出了Uc-ν圖象如圖所示,則根據(jù)圖象可求出:
(1) 這種金屬的截止頻率為 Hz.(保留三位有效數(shù)字)
(2) 普朗克常量為 J·s.(保留兩位有效數(shù)字)
9、
小結(jié):
練習3:小明用金屬銣為陰極的光電管來觀測光電效應現(xiàn)象,實驗裝置如圖甲所示.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s.
甲 乙
(1)圖甲中電極A為光電管的 (填“陰極”或“陽極”).
(2) 實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,則銣的截 止頻率νc= Hz,逸出功W0= J.
(3) 如果實驗中入射光的頻率ν=7.00×1014 Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek= J.
要點四: 光的波粒二象性
例4:下列關(guān)于光的波粒二象性的說法中,正確的是(
10、)
A. 一束傳播的光,有的光是波,有的光是粒子
B. 光子與電子是同一種粒子,光波與機械波是同樣一種波
C. 光的波動性是由于光子間的相互作用而形成的
D. 光是一種波,同時也是一種粒子,光子說并未否定波動說,在光子的能量 ε=hν中,頻率ν表示的仍是波的特性
小結(jié):
練習4:關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性,下列說法中錯誤的是( )
A. 不僅光子具有波粒二象性,一切運動的微粒都具有波粒二象性
B. 運動的微觀粒子與光子一樣,當它們通過一個小孔時,都沒有特定的運動軌道
C. 波動性和粒子性,在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的,但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的
D. 實物的運動有特定的軌道,所以實物不具有波粒二象性
要點五: 對概率波的理解
例5:在單縫實驗中,中央亮紋的光強占從單縫射入的整個光強的95%以上.假設現(xiàn)在只讓一個光子通過單縫,那么該光子( )
A. 一定落在中央亮紋上
B. 一定落在亮紋處
C. 可能落在暗紋處
D. 落在中央亮紋處的可能性最大
小結(jié):