高中物理第十七章波粒二象性章末总结课件新人教版选修3_5

h p 概率波波长：λ＝___
粒子具有 波粒二象 性
h 4π 不确定性关系：ΔxΔp≥___
题型探究
例1
激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发
射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一 红宝石激光器，发射功率为1.0×1010 W，所发射的每个光脉冲持续的时间 Δt为1.0×10－11 s，波长为 793.4 nm.问每列光脉冲的长度l是多少？其中含 有的光子数n是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J· s，光速c＝3×108 m/s) 答案 3×10－3 m 4×1017个
坐标系中，则正确的图是
√
解析
答案
四、波粒二象性的理解
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效
应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微
观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为.
(2)大量光子产生的效果显示出光的波动性，少数光子产生的效果显示出
光子：光辐射不连续，每一份光叫做一个光子 ____
光子说 光子的能量：ε＝ hν h λ 光子的动量：p＝___ 少量光子易表现出粒子 性，大量光子易表现 出 波动 性 光具有波粒二象性 高频光子 粒子 性显著，低频光子 波动 性显著 光传播时表现出 波动 性，与微粒作用时表现 出 粒子 性
德布罗意 提出粒子具有波动性：物质波或概率波 波 粒 二 象 性 电子的衍射现象证实了粒子的波动性 ______ 粒子的波动性
第十七章
波粒二象性
章末总结
内容索引
知识网络
题型探究
达标检测
知识网络
能量的 波 粒 二 象 性 光 的 粒 子 性 量子化
连续 黑体与黑体辐射：电磁辐射不_____ 黑体辐射的实验规律：各种波长的辐射只与温度 有关 能量子 定义：每一份辐射的能量是一个_______ 大小：ε＝ hν ，h＝6.63×10－34 J· s
能量子
概念：光照使金属发射电子的现象
光电效应 实验规律
截止频率 任何金属都存在_________ 最大初动能与光频率是 一次函数 关系 光电子数目正比于光强——存在饱和电流 ________ 瞬时性
hν－W0 爱因斯坦光电效应方程：Ek＝_______ 波 粒 二 象 性 康普顿效应：X射线对石墨晶体的散射，说明光具有动量 ____ 光 的 粒 子 性
解析
答案
二、光电效应的规律和光电效应方程
1.光电效应的实验规律
(1)任何一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 能发生光电效应.低于极限频率时，无论光照强度多强，都不会发生光电效应. (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)入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9s. (4)当入射光的频率高于极限频率时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入 射光的强度成正比.
器滑片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若
光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑片向右 移动的过程中，电流表的示数不可能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小，紫光照射不一定能发生光电 效应，所以电流表可能有示数.
解析 答案
(2) 当用光子能量为 5 eV 的光照射到光电管上时， 测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所
B.3个
C.30个
D.300个
1
2
解析
答案
针对训练 关于光电效应，以下说法正确的是 A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强 C.能否产生光电效应现象，取决于入射光光子的能量是否大于金属的逸 √ 出功 D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光 照射该金属一定不发生光电效应
粒子性，且随着光的频率的增大，波动性越来越不显著，而粒子性却越 来越显著.
例4 (多选)关于光的波粒二象性，正确的说法是
√ B.光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著 √
波动性
A.光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著 C.频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性
D.个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示 √ 解析 光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长
解析
答案
图2
图3
3.Uc－ν图象
遏止电压与入射光频率ν的关系图象如图4所示：
图中的横轴截距νc为截止频率.而遏止电压Uc随入射光 频率的增大而增大. 图4
例3
用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画
出光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图线.已知钨的逸出
功是2.84 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek－ν
－19 示.则光电子的最大初动能为 ___________ J，金 3.2×10
属的逸出功为__________ J. －19 4.8×10
解析
由题图乙可知，当该装臵所加的电压为反向电压，当电压为－2 V
时，电流表示数为0，得光电子的最大初动能为2 eV，根据光电效应方程
Ekm＝hν－W0得W0＝3 eV＝4.8×10－19 J.
越短，粒子性越明显，反之波动性越明显，个别光子易显示粒子性，大
量光子易显示波动性，故选项A、B、D正确.
解析 答案
达标检测
1.能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波
长约为0.6 μm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J· s，则进入人眼的能量子数
至少为
A.1个
√
2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0 W0表示金属的逸出功，νc表示金属的极限频率，则W0＝hνc.
例2 如图1甲所示为研究光电效应的电路图.
图1
(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑片
减小 选填“减小”、“增 向右移动的过程中，电流表的示数不可能________( 可能 选填“一定”“可 大”).如果改用频率略低的紫光照射，电流表______( 能”或“一定没”)有示数. 解析 AK间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻