1、.章末總結一、量子論、光子說、光子能量的計算1量子論德國物理學家普朗克提出：電磁波的發射和吸收是不連續的，是一份一份的，每一份電磁波的能量h.2光子說愛因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續的，也是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比，即h，其中h為普朗克常量，h6.631034 Js.3光的頻率與波長的關系：.例1多項選擇以下對光子的認識，正確的選項是A光子說中的光子就是牛頓在微粒說中所說的微粒B光子說中的光子就是光電效應的光電子C在空間傳播的光是不連續的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子D光子的能量跟光的頻率成正比答案CD解析根據光子說，在空間傳播的光是

2、不連續的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子而牛頓的“微粒說中的微粒指宏觀世界的微小顆粒光電效應中，金屬內的電子吸收光子后抑制原子核的庫侖引力等束縛，逸出金屬外表，成為光電子，故A、B選項錯誤，C選項正確；由h知，光子能量與其頻率成正比，故D選項正確例2激光器是一個特殊的光源，它發出的光便是激光，紅寶石激光器發射的激光是不連續的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個光脈沖，現有一紅寶石激光器，發射功率為1.01010 W，所發射的每個光脈沖持續的時間t為1.01011 s，波長為 793.4 nm.問每列光脈沖的長度l是多少？其中含有的光子數N是多少？答案3 mm4.01017個解析以t

3、、l和c分別表示光脈沖的持續時間、長度和光在真空中的傳播速度，由題意可知lct以P和E表示紅寶石激光器發射的功率和一列光脈沖的能量，那么有：EPt以和表示紅寶石激光器激光的波長和頻率，那么有，因此得到每個光子的能量h由式得到該列光脈沖含有的光子數N將數據代入式，就得到該列光脈沖的長度和含有的光子數分別為l3103 m3 mm，N4.01017個二、光電效應的規律和光電效應方程1光電效應的實驗規律1任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于等于這個極限頻率，才能發生光電效應低于極限頻率時，無論光照強度多強，都不會發生光電效應2發生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射

4、光頻率的增大而增大3入射光照射到金屬上時，光電子的發射幾乎是瞬時的，一般不超過109s.4當入射光的頻率高于極限頻率時，單位時間內從金屬外表逸出的光電子數目與入射光的強度成正比2愛因斯坦光電效應方程EkhW0W0表示金屬的逸出功，c表示金屬的極限頻率，那么W0hc.例3多項選擇現用某一光電管進展光電效應實驗，當用某一頻率的光照射時，有光電流產生以下說法正確的選項是A保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大B入射光的頻率變高，飽和光電流變大C入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大D保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產生答案AC解析在發生光電效應時，飽和光電流

5、大小由光照強度來決定，與頻率無關，光照強度越大飽和光電流越大，因此A正確，B錯誤；根據EkhW0可知，對于同一光電管，逸出功W0不變，當頻率變高時，最大初動能Ek變大，因此C正確；由光電效應規律可知，當頻率低于極限頻率時無論光照強度多大，都不會有光電流產生，因此D錯誤例4用不同頻率的光分別照射鎢和鋅，產生光電效應，根據實驗可畫出光電子的最大初動能Ek隨入射光頻率變化的Ek圖線鎢的逸出功是2.84 eV，鋅的逸出功為3.34 eV，假設將二者的圖線畫在同一個Ek坐標系中，那么正確的圖是答案A解析根據光電效應方程EkhW0可知，Ek圖象的斜率為普朗克常量h，因此圖中兩線應平行，故C、D錯誤；圖線與

6、橫軸的交點表示恰能發生光電效應光電子動能為零時的入射光頻率即極限頻率，由光電效應方程可知，逸出功越大的金屬對應的極限頻率越高，所以能使金屬鋅發生光電效應的極限頻率較高，所以A正確，B錯誤三、波粒二象性的理解1光的波粒二象性1光的干預、衍射、偏振現象說明光具有波動性，光電效應現象、康普頓效應那么證明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，對于光子這樣的微觀粒子只有從波粒二象性出發，才能統一說明光的各種行為2大量光子產生的效果顯示出光的波動性，少數光子產生的效果顯示出粒子性，且隨著光的頻率的增大，波動性越來越不顯著，而粒子性卻越來越顯著2運動著的實物粒子如：電子、質子等都有一種波與之對應物質波的波長

7、，頻率3物質波與光波一樣都屬于概率波概率波的本質：是指粒子在空間分布的概率是受波動規律支配的例5多項選擇波粒二象性是微觀世界的根本特征，以下說法正確的有A光電效應現象提醒了光的粒子性B熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子具有波動性C黑體輻射的實驗規律可用光的波動性解釋D動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波長也相等答案AB解析光電效應說明光的粒子性，所以A正確；熱中子束在晶體上產生衍射圖樣，即運動的實物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動性，所以B正確；黑體輻射的實驗規律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續的、一份一份的，所以黑體輻射可用光的粒子性解釋，所以C錯誤；根據德布羅意波長公式

8、，p22mEk，又質子的質量大于電子的質量，所以動能相等的質子和電子，質子的德布羅意波長較短，所以D錯誤.1光子能量的計算能引起人的眼睛視覺效應的最小能量為1018 J，可見光的平均波長約為0.6 m，普朗克常量h6.631034 Js，那么進入人眼的能量子數至少為A1個 B3個 C30個 D300個答案B解析可見光的平均頻率，能量子的平均能量為h，引起視覺效應時EN，聯立可得N3，B正確2波粒二象性的理解多項選擇關于光的波粒二象性，以下說法正確的選項是A光的頻率越高，光子的能量越大，粒子性越顯著B光的波長越長，光的能量越小，波動性越顯著C頻率高的光子不具有波動性，波長較長的光子不具有粒子性D

9、個別光子產生的效果往往顯示粒子性，大量光子產生的效果往往顯示波動性答案ABD解析光具有波粒二象性，但在不同情況下表現不同，頻率越高，波長越短，粒子性越明顯，反之波動性越明顯，個別光子易顯示粒子性，大量光子易顯示波動性，應選項A、B、D正確3波粒二象性的理解近年來，數碼相機幾近家喻戶曉，用來衡量數碼相機性能的一個非常重要的指標就是像素，1像素可理解為光子打在光屏上的一個亮點，現知2019萬像素的數碼相機拍出的照片比200萬像素的數碼相機拍出的等大的照片明晰得多，其原因可以理解為A光是一種粒子，它和物質的作用是一份一份的B光的波動性是大量光子之間的互相作用引起的C大量光子表現出光具有粒子性D光具有波粒二象性，大量光子表現出光的波動性答案D4光電效應規律及應用2019江蘇單科12C2光電效應實驗中，用波長為0的單色光A照射某金屬