波粒二象性
(1)光子和光电子都是实物粒子。(×)
(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。(×)
(3)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功。(√)
(4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。(×)
(5)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性。(√)
(6)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律。(×)
(7)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性。(√)
(8)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性。(√)
突破点(一) 对光电效应的理解
1．与光电效应有关的五组概念对比
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是光电效应的因，光电子是果。
(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，电子吸收光子的全部能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。
(3)光电流与饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着
所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。
(5)光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。
2．光电效应的研究思路
(1)两条线索：
(2)两条对应关系：
光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大
第十七章 波粒二象性
第一节 能量量子化 第二节 光电效应
[教学目标]
一、知识目标：1）了解热辐射、黑体、黑体辐射的概念；知道黑体辐射的实验规律；
2）知道普朗克量子假说；3）知道光电效应现象和规律；2）知道极限频率，知道光子说；了解光电方程及逸出功；
二、能力目标：能运用光子说解释光电效应，能从能量及其转化的角度理解和应用光电效应表现出的基本规律。
三、情感目标：培养学生从理论与实验结合的高度，运用抽象思维和严密的逻辑推理阐述光现象，并运用有关原理验证确保思维的正确性；从中体会全面地认识物理问题要有充分的理论和实验依据。
[重点难点] 本节的重点：光电效应现象及光电效应的主要规律——极限频率的存在及物理意义、光电子的初动能与入射光强度无关以及光电效应的瞬时性；爱因斯坦的光子说及光子能量的计算。
[教学内容]
一、能量量子化：
1、黑体与黑体辐射：
2、黑体辐射的实验规律：
3、普朗克能量子假说：
二、光电效应：
1、光电效应实验及光电效应规律：
2、极限频率：
3、光子说及光电方程：
4、光电管：
5、光电效应基本规律的再认识（从能量观点的理解和应用）
[课堂讲练]
1、在演示光电效应的实验中，原来不带电的锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电的指针就张开一个角度，如图示，这时：
（ ）
A）锌板带正电，指针带负电；
B）锌板带正电，指针带正电； C）锌板带负电，指针带正电；
D）锌板带负电，指针带负电； 验电器 锌片 弧光灯
2、用绿光照射一金属能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，应（ ）
A）改用红光照射； B）增大绿光强度；C）增大光电管的加速电压 D）改用紫光照射。
3、对于任何一种金属，产生光电效应必须满足的条件是： （ ）
- 1 - 第十二章 波粒二象性 原子结构 原子核
第1讲 波粒二象性
【课程标准】
1.通过实验，了解光电效应现象。能根据实验结论说明光的波粒二象性。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。
2．知道实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化现象。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。
【素养目标】
物理观念：实物粒子具有波动性，光的波粒二象性；建立物质观。
科学思维：利用科学推理得出实物粒子也具有波粒二象性。
科学探究：通过实验探究光电效应现象的规律。
一、光电效应及其规律
1．光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，称为光电效应，发射出来的电子称为光电子。
2．光电效应规律：
(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于或等于这个极限频率才能产生光电效应。
(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。
(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的。
(4)光电流的强度与入射光的强度成正比。
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，每一份叫作一个光子。光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34 J·s。
(2)光电效应方程：Ek＝hν－W0。
其中hν为入射光的能量，Ek为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功。
(3)发光功率与单个光子能量的关系：
发光功率P＝n·ε，其中n为单位时间发出的光子数目，ε为单个光子的能量。
命题·科技情境
智能手机的感光功能是通过光线传感器这一元件实现的。光线传感器其实是根据光电效应的原理起作用的。在光线照射下，电子能够从物质的内部向外发射而产生电力作用，以实现手机的感光调节。如果仅降低光线的强度到一定程度，会不会可能没有电子从物质内部发射出来，从而无法实现感光调节？ - 2 -
提示：不会；电子能否从物质内部飞出，取决于入射光的频率，与入射光的强度无关。
物理一轮学案 第十五章 第1讲 波粒二象性
课标要求
1、通过实验，了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。能根据实验结论说明光的波粒二象性。
2、知道实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化特征。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。
必备知识 自主梳理
知识点一 光电效应1.定义：在光的照射下从物体发射出 的现象(发射出的电子称为光电子).
2.产生条件：入射光的频率 极限频率.
3.光电效应规律
(1)存在着饱和电流：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.
(2)存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应.
(3)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10－9 s.
知识点二 爱因斯坦光电效应方程 1.光子说：在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝
.
2.逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的
.
3.最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的
吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值. 4.光电效应方程 (1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝
.
(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量有一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能.
知识点三 光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 性.
(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.
