高中物理人教版选修35同步课件：第十七章 波粒二象性 章末总结

1 第3课时 光电效应 波粒二象性

考纲解读1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.2.会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量.3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．

1．[黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是 ( )

A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关

B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射

C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍

D．普朗克最先提出了能量子的概念

答案 BCD

2．[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 s

D．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

答案 D

解析 由ε＝hν＝hcλ知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A错．由Ek＝hν－W知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，故B错．发生光电效应的时间一般不超过10－9 s，故C错．

3．[光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是 ( )

A．光电效应反映了光的粒子性

B．大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性

C．光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性

D．只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的

答案 AC

考点梳理

一、黑体辐射与能量子

1．黑体与黑体辐射

(1)黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．

(2)黑体辐射的实验规律

2 ①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．

②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．

学必求其心得，业必贵于专精

章 末 小 结

错误!错误!

一、应用光电效应方程解题的方法

光电效应方程表达式为Ek＝hν－W0。

其中,Ek＝12mev2为光电子的最大初动能，W0为逸出功.

光电效应方程表明，光电子最大初动能与入射光的频率ν呈线性关系，与光强无关。只有当hν〉W0时,才有光电子逸出，νc＝错误!就是光电效应的截止频率.

（1)常见物理量的求解

物理量 求解方法 最大初动能Ek Ek＝hν－W0,ν＝错误!

遏止电压Uc eUc＝Ekm⇒Uc＝错误!

截止频率νc νc＝错误!

（2)应用光电效应规律解题应当明确

①光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对学必求其心得，业必贵于专精

应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态）。因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比。

②明确两个决定关系

a．逸出功W0一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能.

b．入射光的频率一定时,入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数。

典例1 (多选)（湖北武钢三中、武汉三中、省实验中学2015～2016学年高二下学期联考)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，直流电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示.由图可知（ ABC )

A．单色光b的频率大于a的频率

B．单色光a和c的光子能量相同，但a光强度更强些

C．单色光a的遏止电压小于单色光b的遏止电压 学必求其心得，业必贵于专精

D．随着电压的增大，光电流不断增大

解题指导：两条线索：(1)通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。(2）通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大。

高三物理选修3-5第十七章波粒二象性第二节光的粒子性导学案设计

1 / 10 高三物理选修3-5第十七章波粒二象性第二节光的粒子性导学案

【教学目标】

1．了解光电效应及其实验规律，感受以实验为基础的科学研究方法。

2．知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，感受科学家在面对科学疑难时的创新精神。

3．了解康普顿效应及其意义。

【教学重点】

光电效应的实验规律。

【教学难点】

爱因斯坦光电效应方程以及意义。

【自主学习】

知识点一：光电效应的实验规律

1．演示实验：把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板如图所示，观察验电器指针的变化。

2．当光线照射在金属表面时，能使金属中的电子从表面逸出。这个现象称为 ，逸出的电子称为 。

3．可以用如图所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系。阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子。K与A之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。

4．存在着饱和电流

（1）在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值。也就是说，在电流较小时电流随着电压的增大而增大；但当电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流也不会增大了，如图所示。

（2）这说明，在一定的光照条件下，单位时间内阴极K发出的光电子的数目是一定的，电压增加到一定值时所有光电子都被阳极A吸收，这时即使再增大电压，电流也不会增大。

（3）实验表明，在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 高三物理选修3-5第十七章波粒二象性第二节光的粒子性导学案设计

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5．存在着遏止电压和截止频率

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第十七章 波粒二象性 检测题B卷

一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）

1.黑体辐射和能量子的说法中正确的是：

A．黑体辐射随温度的升高，各种波长的辐射强度都增加

B．黑体辐射随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

C．能量子是最小的能量值

D．能量子是一种粒子

2．对光的波粒二象性的理解，正确的是（ ）

A.凡是光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释

B.波粒二象性就是微粒说与波动说的统一

C.一切粒子的运动都具有波粒二象性

D.大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性

3．说明光具有粒子性的现象是（ ）

A.光电效应 B.光的干涉

C.光的衍射 D.光的色散

4.关于光电效应，下列说法中正确的是（ ）

A． 发生光电效应时，逸出功与入射光的频率成正比

B． 用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大

C． 光电流的强度与入射光的强度无关

D． 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能发生光电效应

5．下列说法中正确的是 精 品 试 卷

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B．宏观物体的波动性我们不易观察到的原因是因为其波长太小

C．电子有波动性，二质量较大的中子和质子没有波动性

D．德布罗意因为电子束的衍射实验获得1929年的诺贝尔物理学奖

6．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

7．在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用哪种方法