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《第三节光的波粒二象性》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在光电效应实验中，当入射光的频率低于某金属材料的阈值频率时，下列哪种情况会发生？•A) 电子从金属表面逸出•B) 没有电子从金属表面逸出•C) 入射光强度增加导致电子逸出•D) 入射光波长减小导致电子逸出2、对于一个特定的金属，若要观察到光电效应，入射光的最小频率ν₀与该金属的逸出功W₀之间的关系是什么？（h为普朗克常量）•A) ν₀ = W₀/h•B) ν₀ = h/W₀•C) ν₀ = W₀²/h•D) ν₀ = h²/W₀3、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A、光既具有波动性又具有粒子性，但波动性和粒子性不能同时体现B、光的波动性和粒子性是相互独立的，不会相互影响C、光的波动性可以通过光的干涉、衍射等现象体现，光的粒子性可以通过光的吸收、发射等现象体现D、光的波动性和粒子性是相互对立的，不能同时存在于同一现象中4、某单色光在真空中波长为λ，当它照射到一金属表面时，产生的光电子的最大动能为Ekm。
若用另一种波长为λ/2的单色光照射同一金属表面，则产生的光电子的最大动能变为（）A、2EkmB、EkmC、Ekm/2D、4Ekm5、下列关于光的波粒二象性的描述，正确的是：A、光总是以波的形式传播，从不表现为粒子B、在某些实验条件下，光显示出波动性；而在其他实验条件下，光显示出粒子性C、光的波动性和粒子性是相互排斥的，不可能共存D、光只能表现为波动性，不能表现为粒子性6、关于光电效应实验的下列陈述中，哪一项符合光的粒子性？A、任何强度的光照射到金属表面都会有电子逸出B、光子与电子的碰撞是完全弹性碰撞C、光电效应仅在紫外线中才能观察到D、光的频率低于某特定阈值时，无论光强度多大，都不会有电子逸出7、光既表现出波动性又表现出粒子性，以下实验现象属于光的粒子性的是（）A、衍射B、干涉C、光电效应D、折射二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于光的波粒二象性，下列说法正确的是：A. 光在传播过程中表现出波动性B. 光电效应实验支持了光的粒子性C. 光的干涉和衍射现象表明光具有波动性D. 光子的能量与频率成正比E. 光子的动量与其波长无关2、下列哪些实验能够证明光的波动性？A. 小孔成像B. 单缝衍射C. 双缝干涉D. 光电效应E. 康普顿散射3、关于光的波粒二象性，以下说法正确的是（）A、光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性B、光电效应和康普顿效应证明了光具有粒子性C、光子的动量与光的频率成正比D、光子的能量与光的波长成反比E、光子同时具有波粒二象性三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：光的波粒二象性是量子力学中一个非常重要的概念。
光的粒子性练习题一、选择题 ( 每题只有一个答案正确 )1. 假如在锌板被弧光灯照耀前，用来和锌版连结的验电器指针就有偏转，用弧光灯照耀锌板后，验电器指针的偏转角度先减小到闭合而后又增大。
这说明 A. 照耀前验电器带负电，锌板带正电 B. 照耀前验电器带正电，照耀后验电器带负电C. 用弧光灯照耀锌板后，有电子从锌板转移到了验电器上D.用弧光灯照耀锌板后，有电子从锌板飞到空间中去2. 对爱因斯坦光电效应方程 E K = h ν -W ，下边的理解正确的有A. 只假如用同种频次的光照耀同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会拥有相同的初动能 E KB. 式中的 W 表示每个光电子从金属中飞出过程中战胜金属中正电荷引力所做的功C.逸出功 W 和极限频次 ν 0 之间应知足关系式 W = h ν 0 D. 光电子的最大初动能和入射光的频次成正比3. 已知用一束绿光照耀某种碱金属恰好能使该碱金属发生光电效应，则以下说法中正确的有 A. 改用红光照耀该种碱金属，仍有可能使其发生光电效应 B. 改用更强的黄光照耀该种碱金属，有可能使其发生光电效应 C. 改用较弱的蓝光照耀该种碱金属，必定能使其发生光电效应 D.改用足够强的橙光照耀足够长的时间必定能使该碱金属发生光电效应4. 以下对于光的波粒二象性的说法中正确的有 A. 光的波粒二象性就是牛顿的微粒说和惠更斯的颠簸说的综合 B. 光在直线流传时只拥有粒子性，在发生衍射时只拥有颠簸性 C. 光的偏振现象证明光是一种波，康普顿效应证明光是一种粒子 D.光的颠簸性是因为光子间的互相作用惹起的5. 光电效应实验中有以下现象：①有时不论入射光多强都没法使金属发生光电效应；②用同一种单色光照耀某金属时，照耀光强度越大，单位时间内从金属表面逸出的光电子越多；③只需入射光的频次足够高，即便入射光特别轻微，光电效应的发生也是刹时的；④对同一种金属而言，光电子的最大初动能仅与入射光频次相关，与入射光强度没关。
【巩固练习】一、选择题1．下列叙述正确的是（ ）． A ．一切物体都在辐射电磁波B ．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C ．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D ．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波2、(2015 东城区检测)用单色光照射某种金属表面发生光电效应。
已知单色光的频率为v ，金属的逸出功为W ，普朗克常数为k ，光电子的最大初动能为k E ，下列关于它们之间关系的表达式正确的是（ ）A. W k -=hv EB. W k +=hv EC. hv E -=k W C. hv E +=k W3．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm ．根据热辐射理论，λm 与辐射源的绝对温度T 的关系近似为T λm=2.90×10－3 m ·K ．（1）老鼠发出最强的热辐射的波长为（ ）．A ．7.8×10－5 mB ．9.4×10－6 mC ．1.16×10－4 mD ．9.7×10－8 m （2）老鼠发出的最强的热辐射属于（ ）．A ．可见光波段B ．紫外波段C ．红外波段D ．X 射线波段4．（能量量子化计算）一激光器发光功率为P ，发出的激光在折射率为n 的介质中波长为λ，若在真空中速度为c ，普朗克常量为h ，则下列叙述正确的是（ ）． A ．该激光在真空中的波长为n λ B ．该波的频率为c λC ．该激光器在t s 内辐射的能量子数为Ptn hc λD ．该激光器在t s 内辐射的能量子数为Pt hcλ5．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（ ）．A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动6．（光子说和光电效应方程）用两束频率相同、强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生光电效应，那么（）．A．两束光的光子能量相同B．两种情况下逸出的光电子个数相同C．两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D．两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同7．（光的粒子性）激光的主要特点之一是它的瞬时功率很大，设P表示激光功率，A表示激光波长，则激光器每秒射出的光子数（）．A．PhcλB．hPcλC．P chλD．P hcλ8．（光电效应规律的理解）关于光电效应的规律，下列说法中正确的是（）．A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比9．（逸出功的理解）某金属的逸出功为2.3 eV，这意味着（）．A．这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面B．这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面C．要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3 eVD．这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV10．用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是（）．A．改用红光照射B．增大绿光的强度C．增大光电管上的加速电压D．改用紫光照射11．某种单色光的频率为ν，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为E k，则这种金属的逸出功和极限频率分别是（ ）．A ．k h E ν-，k E h ν-B ．k E h ν-，k Eh ν+ C ．k h E ν+，k E h ν- D ． k h E ν+，k Ehν+12．在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能巨与入射光的频率v 的关系如图所示，由实验图线可求出（ ）．A ．该金属的极限频率和极限波长B ．普朗克常量C ．该金属的逸出功D ．单位时间内逸出的光电子数13、(2015 江山市模拟)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照射到阴极K 上时，电路中有光电流，则下列说法不正确的是（ ）A ． 换用波长为λ1（λ1＞λ0）的光照射阴极K ，电路中一定没有光电流B ． 换用波长为λ2（λ2＜λ0）的光照射阴极K ，电路中一定有光电流C ． 当增大电路中电源的电压时，电路中的光电流一定增大D ． 当将电源极性反接时，电路中一定没有光电流产生14．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h 为普朗克常量）（ ）． A ．h ν B ．12Nh ν÷ C ．Nh ν D ．2Nh ν二、填空题15、(2015 扬州开学考试)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
高中物理-能量量子化、光的粒子性练习基础·巩固1.爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学探究的方法来说，这属于( )A.等效替代B.控制变量C.科学假说D.数学归纳解析：本题考查物理思维方法，爱因斯坦根据光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于科学猜想，是否正确需要实践的进一步检验，这种方法是科学假说.答案：C2.关于光电效应，下列说法中正确的是( )A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大B.只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应C.在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关D.任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发射光电效应解析：由光电效应的四条规律可知选项D 是正确的.由光电效应方程可以推出光电子的最大初动能应随着入射光的频率的增大而增大，所以选项A 正确.饱和电流的大小与光强有关，但不等于说入射光频率，饱和光电流与光强成正比的结论应在入射光频率一定的条件下才成立.若入射光强度一定时，入射光的光子数便取决于光子的能量了，根据光子说可知E=hν，频率越大的光子数就少，饱和光电流便小了，所以在光强一定时，入射光的频率越大，则饱和电流越小.所以选项C 错误.能否发生光电效应和光电子的最大初动能都与光强无关，所以选项A 、B 错误.答案：D3.某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使金属产生光电效应的是( )A.延长光照时间B.增大光的强度C.换用波长较短的光照射D.换用频率较低的光照射解析：对某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，所以选项A 、B 错误.没有发生光电效应，说明入射光的频率小于极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，减小波长，所以选项C 正确，D 错误.答案：C4.(2004天津理综)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常数为6.63×10-34 J·s，光速为c ，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为( )A.2.3×10-18 WB.3.8×10-19 WC.7.0×10-48 WD.1.2×10-48W解析：P=t c nh t nh t E λν===2.3×10-18 W ，所以选项A 正确.答案：A5.A 、B 两束不同频率的光波均能使某金属发生光电效应，如果产生光电流的最大值分别为I A 、I B ，且I A ＜I B ，则下列关系正确的是( )A.照射光的波长λA ＞λBB.照射光的光子能量E A ＜E BC.单位时间内照射到金属板的光子数N A ＜N BD.照射光的频率νA ＜νB解析：由光电效应的规律可知，当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比，与入射光的频率无关，而入射光的强度由单位时间里照射到金属板的光子数决定.所以选C 项.答案：C6.当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是( )A.验电器内的金属箔带正电B.有电子从锌板上飞出来C.有正离子从锌板上飞出来D.锌板吸收空气中的正离子解析：发生光电效应时有光电子逸出，锌板上将由于缺少电子而带正电，所以选项A 、B 正确，选项C 、D 错误.答案：AB7.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么( )A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D.有可能不发生光电效应解析：发生光电效应几乎是瞬时的，所以A 项错.入射光强度减弱，说明单位时间内的入射光子数目减少；频率不变，说明光子的能量不变，逸出的光电子量大初动能也就不变，选项B 错.入射光子数目减少，逸出的光电子数目也就减少，故C 项正确.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，说明入射光频率高于这种金属的极限频率，一定能发生光电效应，故D 项错.答案：C8.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400—700 nm.400 nm 、700 nm 电磁辐射的能量子ε的值是多少？解析：由ε=hν=h λc 计算. 400 nm 的电磁辐射的能量子ε=hν=h λc =7-8-34104103106.63⨯⨯⨯⨯ J=4.97×10-19 J; 700 nm 的电磁辐射的能量子ε=hν=h λc =7-8-34107103106.63⨯⨯⨯⨯ J=2.84×10-19 J. 9.在光电效应的实验中：(1)如果入射光强度增加，将产生什么结果？(2)如果入射光的频率增加，将产生什么结果？答案：(1)当入射光的频率高于极限频率时，光强增加，发射的光电子数目增多；当入射光的频率低于极限频率时，无论光强怎么增加，都不会有光电子发射出来.(2)入射光的频率增加，发射的光电子最大初动能增加.综合·应用10.用频率为ν的光照射到某种金属材料上，产生光电子的最大初动能为E k ，若以频率2ν的光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是( )A.2E kB.E k +hνC.E k -hνD.E k +2hν解析：根据爱因斯坦光电效应方程E k =hν-W 0可得：当入射光的频率为ν时，可计算出该金属的逸出功W= E k -hν，当入射光的频率为2ν时，光电子的最大初动能为E k ′=2hν-W 0= E k +hν.所以选项B 正确.答案：B11.(2006全国理综)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0( )A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C.当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 解析：当入射光的频率大于等于金属的极限频率时，就会发生光电效应，A 选项正确.由于金属材料一定，极限频率一定，逸出功W 逸=hν0一定，ν0为极限频率，ν增大，逸出功不变，C 选项错误.由爱因斯坦光电效应方程E km =hν-W 逸，得ν=2ν0时，E km =hν-W 逸=2hν0-hν0=hν0，当ν增大一倍，ν=4ν0时，E km =hν-W 逸=4hν0-hν0=3hν0，所以B 选项正确，D 选项错误.所以A 、B 选项正确.答案：AB12.(2006全国理综)红光和紫光相比( )A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小解析：此题只需比较红光和紫光的区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B.答案：B13.(2006上海)利用光电管产生光电流的电路如图17-1-8所示，电源的正极应接在端______(填“a”或“b”)；若电流表读数为8 μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是___________个(已知电子电荷量为1.6×10-19 C).图17-1-8解析：由题意知，电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，光电管的阴极为K ，光电子从K 极发射出来要经高电压加速，所以a 端应该接电源正极，b 端接电源负极，假定从阴极发射出来的光电子全部到达阳极A ，则每秒从光电管阴极发射出来的光电子数目为n=e Q =e h =19--6101.6108⨯⨯=5×1013(个). 答案：a 5×101314.假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，散射光子的频率与原来光子的频率相比哪个大？为什么？解析：入射光子与一个静止电子碰撞，要把一部分动量转移给电子，因而光子动量变小，从p=h 看，动量p 减小意味着波长λ变大，因此散射后光子波长变大，频率变小. 15.(2004上海)在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，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：__________________________________________. 解析：本题考查光电效应的规律.入射光频率小于这种金属的极限频率(即入射光波长大于这种金属的极限波长)，不能发生光电效应现象，即无光电子逸出；另一种可能是光电管上所加反向电压太大，逸出的光电子做减速运动，速度为零后又返回，使电路中没有电流通过. 答案：入射光波长太大(或反向电压太大)。
第3节 光的粒子性（学案）【学习目标】1、知道普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子的概念，将物理引入量子世界2、能说明什么是光电效应现象3、能准确表述光电效应的实验规律4、能应用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应的实验规律5、知道光具有波粒二象性，实物粒子也具有波粒二象性【自主学习】一、光电效应1、在研究黑体辐射时，德国物理学家 普朗克 提出了能量子的概念，认为能量在吸收和辐射时是以一个最小能量值为单位一份一份进行的，这个不可再分的最小能量值ε叫 能量子 。
νεh =，其中ν为电磁波的 频率 ，h 为 普朗克常量 。
2、普朗克的大胆假设微观粒子的能量是一份一份的，是 不连续 的，或者说是 量子化的 。
后来的发展表明，普朗克在1900年把能量子引入物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念，自此物理学一扇新的大门被打开，他也成为新物理学的奠基人之一。
3、光电效应现象：在19世纪末科学家们观察到这样一种现象，照射到金属表面的 光 ，能使金属中的 电子 从表面逸出，这个现象称为 光电效应 现象。
逸出的电子叫 光电子 。
二、爱因斯坦光电效应方程1、光子说：爱因斯坦认为光本身就是由一个个不可分割的 能量子 组成的，这些能量子称为 光子 。
2、光子的能量：νh E =，h 为 普朗克常量 ，ν为 入射光频率 。
3、光电效应方程：0W h E k -=ν。
（1）νh 为 一个入射光光子的能量 。
（2）0W 为 金属的逸出功 。
是指使某种金属中的电子脱离某种金属所做功的 最小值 。
（3）k E 为 逸出的光电子的最大初动能 。
物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量为h ν，这些能量的一部分用来克服金属的 逸出功 ，剩下的表现为逸出电子的 最大初动能 。
五、光电效应的实验规律及其解释：1、存在截止频率（极限频率）：（1）当入射光的频率ν 小于 截止频率c ν时，不发生光电效应，即使入射光非常强也 不能 发生光电效应。
课时评价作业(十三)光的波粒二象性A级基础巩固1．下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是( )A．光的色散和光的干涉B．光的干涉和光的衍射C．泊松亮斑和光电效应D．光的反射和光电效应解析：光的干涉、衍射、泊松亮斑是光的波动性的证据，光电效应说明光具有粒子性，光的反射和色散不能说明光具有波动性或粒子性，故选项C正确．答案：C2．(多选)对光的认识，以下说法中正确的是( )A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性B．高频光是粒子，低频光是波C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现得明显解析：个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，频率高的光粒子性强，频率低的光波动性强，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故A、D正确．答案：AD3．下列各种波属于概率波的是( )A．声波B．无线电波C．光波D．水波解析：声波、水波是机械波，故A、D错误；电磁波是一种能量波，故B错误；光具有波粒二象性，是一种概率波，故C正确．答案：C4．(多选)说明光具有粒子性的现象是( )A．光电效应B．光的反射C．光的衍射D．康普顿效应解析：光电效应说明光的能量是一份一份的，即说明光具有粒子性，故A正确；光的反射不能说明光的本性是波，也不能说明光的本性是粒子，故B错误；衍射是波特有的现象，光的衍射说明光具有波动性，故C错误；康普顿效应说明光子具有动量，证明了光具有粒子性，故D正确．答案：AD5．关于光的波粒二象性，下列说法正确的是( )A．光的频率越高，光的能量越大，粒子性越明显B．光的波长越长，光的能量越大，波动性越明显C．频率高的光只具有粒子性，不具有波动性D．波长大的光不具有粒子性解析：光的频率越高，光的能量越大，粒子性越明显，所以A正确；光的波长越长，光的能量越小，波动性越明显，所以B错误；光既具有粒子性，也具有波动性，光具有波粒二象性，所以C、D错误．答案：AB级能力提升6．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是( )A．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性B．光波频率越高，粒子性越明显C．能量越大的光子其波动性越显著D．光的波粒二象性应理解为，在某种场合下光的粒子性表现明显，在另外某种场合下光的波动性表现明显解析：光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显，有时候表现出的波动性较明显，或者说在某种场合下光的粒子性表现明显，在另外某种场合下光的波动性表现明显；个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性，A、D正确；光的频率越高，光子能量越大，粒子性相对波动性越明显，B正确，C错误．答案：C7．(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则的干涉条纹，对这个实验结果，下列认识正确的是( )A．曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B．单个光子的运动表现出波动性C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D．只有大量光子的行为才能表现出波动性解析：光是一种概率波，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但概率最大的是中央亮纹处，可达95%以上，还可能落到暗纹处，不过落在暗纹处的概率最小(注意暗纹处并非无光子到达)．故选项C、D正确．答案：CD8.如图是一个光源．在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，光子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光．那么在荧光屏上将看到( )A．只有两条亮纹B．有多条明暗相间的条纹C．没有亮纹D．只有一条亮纹解析：光子运动到达荧光屏上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在荧光屏上将看到干涉条纹，所以B正确．答案：B9．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的叙述不符合科学规律或历史事实的是( )A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波D．光具有波粒二象性解析：牛顿的“微粒说”认为光是一群弹性粒子，与爱因斯坦的“光子说”本质不同，光的干涉实验显示了光的波动性，故A错误，B、C、D正确．答案：AC级拓展创新10．(多选)电子和光子均是自然界的基本粒子．当光子被电子散射时，如果电子具备足够大的动能，则散射光子的频率会大于入射光的频率，称为逆康普顿散射或逆康普顿效应．关于该效应，下列说法中正确的是( )A ．该效应说明光子和电子一样，具有粒子性B ．相较于入射光子，散射光子的波长更长C ．与入射光子发生作用后，电子的动能减小D ．由于散射光子的能量大于入射光子的能量，故该效应否定了能量量子化的观点解析：因为能发生逆康普顿散射或逆康普顿效应，就说明具有粒子性，A 正确；因为散射光子的频率大于入射光的频率，根据波长与频率的关系，可得相较于入射光子，散射光子的波长更短，B 错误；根据公式λ＝h p可知，散射光子的能量增大，又因为光子和电子的能量守恒，则电子的动能减小，C 正确；虽然散射光子的能量大于入射光子的能量，但该效应还是遵循能量量子化的观点，D 错误．答案：AC11．我们能感知光现象，是因为我们接收到了一定能量的光．(1)一个频率是106 Hz 无线电波的光子的能量是多大？(2)一个频率为6×1014 Hz 的绿色光子和1018 Hz 的γ光子的能量各是多大？(3)请结合以上光子能量的大小，从概率波的角度说明：为什么低频电磁波的波动性显著而高频电磁波的粒子性显著．解析：(1)由公式ε＝hν得： ε1＝hν1＝6.63×10－34×106 J ＝6.63×10－28 J.(2)ε2＝hν2＝6.63×10－34×6×1014 J ＝3.98×10－19 J ，ε3＝hν3＝6.63×10－34×1018 J ＝6.63×10－16 J.(3)低频电磁波的光子能量小、波长长，容易观察到干涉和衍射现象，波动性显著，在衍射的亮纹处表示到达的光子数多、概率大，而在暗纹处表示到达的光子数少、概率小．相比之下，高频电磁波光子能量大、波长极短，很难找到其发生明显衍射的狭缝或障碍物，因而波动性不容易观察到，粒子性显著．答案：(1)6.63×10－28 J (2)3.98×10－19 J 6.63×10－16 J (3)见解析。
专题：光的本性之光的粒子性题一如图所示，弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，与锌板相连的验电器的铝箔有张角，则该实验能证明()(1)弧光灯发出的光具有波动性(2)锌板上带电(3)光通过狭缝时发生了衍射(4)微观粒子具有波动性A．(1)(2)(3)B．(3)(4) C．(1)(4) D．(2)(4)题二用能量为5.0 eV的光子照射某金属表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5 eV，则该金属的逸出功为()A．1.5 eV B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV题三入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法中正确的是()A．有可能不发生光电效应B．从光照射至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C．逸出的光电子的最大初动能将减小D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少题四已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则()A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍题五用同一频率的光照射到甲、乙两种不同的金属上，它们释放的光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为R甲∶R乙＝3∶1，则下述说法中正确的是()A．两种金属的逸出功之比为3∶1B．两种光电子的速度大小之比为3∶1C．两种金属的逸出功之比为1∶3D．两种光电子的动量大小之比为3∶1题六爱因斯坦由光电效应的实验规律提出了光子说，以下对光电效应的解释，正确的是() A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功，但只要照射时间足够长，光电效应也能发生C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同课后练习详解题一答案：A详解：“明暗相间的条纹”是单缝衍射图样，说明光具有波动性，“铝箔有张角”说明锌板带上了电，该实验能说明光具有粒子性，只有(4)错。
1光的反射和折射课后篇巩固提升基础巩固1.光从某介质射入空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法正确的是()A.比值不变B.比值不变C.比值是一个大于1的常数D.比值是一个小于1的常数解析因折射率不变,可知不变,A错误,B正确;又入射角小于折射角,所以<1,C错误,D正确。
答案BD2.若某一介质的折射率较大,那么()A.光由空气射入该介质时折射角较大B.光由空气射入该介质时折射角较小C.光在该介质中的速度较大D.光在该介质中的速度较小解析由n=可知,光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角θ1共同决定,因此选项A、B错误;由n=可知,介质的折射率越大,光在该介质中的速度越小,故选项C错误,D正确。
答案D3.如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是()A.光是从真空射向介质B.介质的折射率约为1.73C.光在介质中的传播速度约为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线成60°解析因为折射角大于入射角,所以光是从介质射向真空的,选项A错误;据折射率公式n=,所以n≈1.73,选项B正确;再由折射率n=,代入数据得v≈1.73×108 m/s,选项C 正确;反射光线与折射光线成90°角,选项D错误。
答案BC4.光线由空气射向某介质,当入射角为i时,折射光线与反射光线正好垂直,那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()A.n=sin i,v=c·sin iB.n=tan i,v=c·tan iC.n=tan i,v=D.n=cos i,v=解析由于折射光线与反射光线正好垂直,所以折射角r=90°-i,则n==tan i,A、D项错误;又n=,故v=,B项错误,C项正确。
答案C5.如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。
第十三章光光具有波粒二象性。
光电效应现象说明波有粒子性；光的干涉、衍射和偏振现象说明光具有波动性，光波是横波。
麦克斯韦电磁场理论说明光是一种电磁波，赫兹用实验证实了光确实是一种电磁波。
激光是一种人造光源，具有很多特性，在科学研究和工农业生产中有广泛的应用。
3 光的干涉●教学目标一、知识目标1.通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道发生明显的光的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识.2.通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.二、能力目标1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解衍射条件的设计思想.2.在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.三、德育目标通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习，培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.●教学重点单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.●教学难点衍射条纹成因的初步说明.●教学方法1.通过机械波衍射现象类比推理，提出光的衍射实验观察设想.2.通过观察分析实验，归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现.3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化，加深对衍射图象的了解.●教学用具JGQ型氦氖激光器25台，衍射单缝（可调缝宽度），光屏、光栅衍射小圆孔板，两支铅笔（学生自备），日光灯（教室内一般都有），直径5 mm的自行车轴承用小钢珠，被磁化的钢针（吸小钢珠用），投影仪（本节课在光学实验室进行）.●课时安排：1课时1.实验：双缝干涉（1）装置：双缝、激光器、光屏（2）现象：屏上形成亮暗相间的条纹；条纹之间的距离相等，亮度相同（实际上由于衍射而不同）。
这就是光的干涉现象，今天我们来学习第一节：光的干涉。
第1课时：双缝干涉新课教学：一、双缝干涉1.什么是双缝干涉：平行的单色光照射到相距很近的双狭缝上，在狭缝后的光屏上出现亮暗相间条纹的现象叫做双缝干涉现象。
