1、初高中精品文檔第二章波粒二象性章末復習課光電效應與光電流極限頻率光電效應方程光子假說及其解釋對康普頓效應的正確解釋波粒二象性光的波粒光的波粒二象性本質二象性粒子性德布羅意波假說電子云xp【知識體系】光電效應光電流的變化遏止電壓光子能量量子假說對光電效應的解釋康普頓效應康普頓效應的發現光的波動性光的光是電磁波概率波德布羅意波電子衍射不確定關系W102答案填寫0h(W0為逸出功)h2mvmaxW0干涉衍射光電效應康普頓效應hhp4主題1光電效應1光電效應現象的判斷歡迎使用下載！初高中精品文檔取決于取決于入射光光電流的大小每秒入射的光子數的強度能否發生光電效應取決于入射光的頻率和光電子的最大初動能金

2、屬的逸出功2光電效應方程根光電效應方程的實質是能量的轉化和守恒定律在光電效應現象中的反映，據能量守恒12定律，光電子的最大初動能與入射光子的能量和逸出功的關系為h2mvmaxW0，這個方程叫愛因斯坦光電效應方程3光子被吸收的情況光電效應中，光子與金屬中的電子作用，光子整個被吸收，且電子一般一次只能吸收一個光子；康普頓效應中，光子與晶體中的自由電子發生碰撞，電子只能吸收光子的部分能量【典例1】(2016江蘇卷)幾種金屬的逸出功W0見下表：金屬鎢鈣鈉鉀鉫W0(1019J)7.265.123.663.603.41由一束可見光照射上述金屬的表面，請通過計算說明哪些能發生光電效應已知該可見光的波長的范圍

3、為4.01077.6106m，普朗克常數h6.631034Js.解析：可見光的最大光子能量4107cEh6.6310343108J5.01019J.可見光子能量大于鈉、鉀、銣的逸出功，可以使鈉、鉀、銣發生光電效應答案：可以使鈉、鉀、銣發生光電效應針對訓練1下表中列出了幾種金屬的逸出功，關于光電效應現象以下說法正確的是()金屬鎢鈣鈉鉀銣W0/eV4.543.202.292.252.13A.某種光能使銣發生光電效應，則該光也能使其他四種金屬發生光電效應B遏制電壓的大小不僅與金屬有關，還與入射光頻率有關C若某種光能使鎢和鈉都發生光電效應，則鎢的光電子的最大初動能較大D用強度相同、頻率不同的光照射鉀，

4、光電子的最大初動能相同解析：銣的逸出功最小，某種光能使銣發生光電效應，但不一定能使其他四種金屬發生12光電效應，故A錯誤；根據eU02mvmhW0可知遏制電壓的大小不僅與金屬有關，還與入射光頻率有關，故B正確；鎢的逸出功大于鈉的逸出功，則若某種光能使鎢和鈉都發生光歡迎使用下載！初高中精品文檔12電效應，根據2mvmhW0，則鎢的光電子的最大初動能較小，故C錯誤；根據光電效應方程可知，用強度相同、頻率不同的光照射鉀，光電子的最大初動能不相同，故D錯誤答案：B主題2光源功率與光強度的區別與聯系根據愛因斯坦的光子說，光源的功率和光的強度，是兩個不同的概念(1)光源的功率(P)光源每單位時間內輻射光子

5、的能量，即Pnh，式中n表示光源單位時間內輻射的光子數(2)光的強度(I)在單位時間內垂直通過單位面積的光子的總能量，即INh.式中N表示單位時間垂直通過單位面積的光子數(3)在入射光頻率不變的情況下，光強正比于單位時間內照射到金屬表面上單位面積的光子數，但若換用不同頻率的光照時，即使光強相同，單位時間內照射到金屬表面單位面積的光子數也不同【典例2】某激光器能發射波長為的激光，發射功率為P，c表示光速，h表示普朗克常量，則激光器每分鐘發射的光子數為()A.PhcB.hPcC.60PhcD.60hPcW60P60P每秒發出的光子數為n，C正確F2nSht2nSh，故飛船的加速度aF2nSh.c解

6、析：每個光子的能量Ehh，激光器在每分鐘內發出的能量W60P，故激光器Echch答案：C針對訓練2科學家設想未來的宇航事業中利用太陽帆來加速星際飛船，設該飛船所在地每秒內單位面積上的光子數為n，光子的平均波長為，太陽帆面積為S，反射率為100%，假定太陽垂直射到太陽帆上，飛船的總質量為m.(1)求飛船加速度的表達式(光子動量ph/)；(2)若太陽帆是黑色的，飛船的加速度為多少？解析：(1)光子垂直打在太陽帆上再反射，動量的改變量為2p，根據動量定理得：Ftn2p，太陽帆上受到的光壓力為tmm(2)若太陽帆是黑色的，光子垂直打在太陽帆上不再反射，光子動量的改變為p，太陽歡迎使用下載！帆上受到的光

7、壓力為FnSh，故太陽帆的加速度ammm初高中精品文檔nSh.2nShnSh答案：(1)(2)主題3波粒二象性1微觀粒子的波動性和粒子性不能理解為宏觀概念中的波和粒子波動性和粒子性是微觀粒子的兩種固有屬性，任何情況下二者都同時存在h2描述光的性質的基本關系式h和p中，能量和動量p是描述物質的粒子性的重要物理量，波長或頻率是描述物質的波動性的典型物理量，它們通過普朗克常量h聯系在一起典例(多選)實物粒子和光都具有波粒二象性下列事實中突出體現波動性的是()A電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構C人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構D光電效應實驗中，光電子的最

8、大初動能與入射光的頻率有關，與入射光強度無關解析：干涉是波具有的特性，電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣，說明電子具有波動性，故A正確；可以利用慢中子衍射來研究晶體的結構，說明中子可以產生衍射現象，說明具有波動性，故B正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構，說明電子可以產生衍射現象，說明具有波動性，故C正確；光電效應實驗，說明的是能夠從金屬中打出光電子，說明的是物質的粒子性，故D錯誤答案：ABC針對訓練3(2015上海卷)用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間，在膠片上出現的圖象如圖所示，該實驗表明()時間較短時間稍長時間較長A光的本質是波B光的本質是粒子C光的能量在膠片上分布不均勻

9、D光到達膠片上不同位置的概率相同解析：用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間在膠片出現的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯誤；說明光到達膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說明了光的能歡迎使用下載！初高中精品文檔量在膠片上分而不均勻，故C正確，D錯誤答案：C統攬考情波粒二象性部分的重點內容是光電效應現象、實驗規律和光電效應方程，光的波粒二象性和德布羅意波是理解的難點一般以考查選擇或填空為主真題例析(2016全國卷)(多選)現用一光電管進行光電效應的實驗，當用某一頻率的光入射時，有光電流產生下列說法正確的是()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

10、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E遏止電壓的大小與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關解析：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，因為飽和光電流與入射光的強度成正比，故A正確；飽和光電流與入射光的頻率無關，故B錯誤；根據光電效應的規律，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，所以入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大，故C正確；如果入射光的頻率小于極限頻率將不會發生光電效應，不會有光電流產生，故D錯誤；根據EkhWeUc，得遏止電壓Uc及最大初動能Ek與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，

11、故E正確答案：ACE針對訓練(2017全國卷)(多選)在光電效應實驗中，分別用頻率為a、b的單色光a、b照射同種金屬，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb，h為普朗克常量下列說法正確的是()A若ab，則一定有Uab，則一定有EkaEkbC若UaUb，則一定有Ekab，則一定有haEkahbEkb解析：由愛因斯坦光電效應方程eU0EkmhW0，當ab時，EkaEkb,UaUb，A錯誤，B正確；若UaUb，則有Eka23)分別用這三束光照射同一種金屬.已知用光束2照射時，恰能產生光電子.下列說法正確的是()A用光束3照射時，一定不能產生光電子B用光束1照射時，

12、一定不能產生光電子C用光束2照射時，光越強，產生的光電子的最大初動能越大D用光束1照射時，光越強，單位時間內產生的光電子數目越多歡迎使用下載！p2m11m22phhhcc取入射方向為正方向，則光子動量的變化量pp末p初pp2h，因此當光cccc初高中精品文檔c解析：依據波長與頻率的關系：，因123，那么123；由于用光束2照射時，恰能產生光電子，因此用光束1照射時，不能產生光電子，而光束3照射時，一定能產生光電子，故A錯誤，B正確；用光束2照射時，光越強，單位時間內產生的光電子數目越多，而由光電效應方程：EkmhW0，可知，光電子的最大初動能與光的強弱無關，故C錯誤；用光束1照射時，不能產生光電效應，故D錯誤答案：B2)4(2017江蘇卷)質子(1H)和粒子(4H)被加速到相同動能時，質子的動量_(選填“大于”、小于”或“等于”粒子的動量，質子和粒子的德布羅意波波長之比為_解析：動量與動能的關系：p22mEk，又質子的質量小于粒子的質量，所以質子的動ph量小于粒子的動量，且1；根據，可得質子和粒子的德布羅意波波