波粒二象性复习总结

波粒二象性复习总结-1-/3波粒二象性【目标】1、理解光电效应现象，掌握光电效应规律2、了解黑体、黑体辐射、光的波粒二象性和德布罗意波【导入】一、黑体与黑体辐射1．热辐射：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关。2．黑体：能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体称为绝对黑体。简称黑体。3．黑体辐射的实验规律：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。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。4.能量子：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε,1ε,2,3ε,...nε.n为正整数，这个不可再分的最小能量值ε称为能量子。能量子的表达式：ε=hν（其中普朗克常量h=6.62610-34J·S）二、光电效应：1．内容：在光（包括不可见光）的照射下从物体表面发射出电子（光电子）的现象叫光电效应，光电子是物体表面的电子吸收光子能量产生的。2．光电效应的规律：（1）任何一种金属材料都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。（2）光电子最大初动能与入射光的强度无关；只随着入射光的频率的增大而增大。（3）入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。（4）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。3．光子说：爱因斯坦提出，在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子的能量与其频率成正比，即E＝hγ.4．光子说对光电效应的解释（见课本P31-34）5．爱因斯坦光电方程：Ek=hγ一w；其中γ为入射光子的频率，W为逸出功，Ek表示光电子所具有的最大初动能．三、光的波粒二象性光的干涉，衍射等现象充分表明光是波，而光电效应现象和康普顿效应又无可辩驳地证明了光是粒子。事实上，光具有波动和粒子二重特性。俗称光的波粒二象性。光在传播时更多地表现为波动特性，在与物质微粒发生作用时更多地表现为粒子特征；波长越长的光波动性越显著，频率越高的光粒子性越显著；大量光子的整体行为表现为波动性，少量光子的个别行为表现为粒子性。光是一种概率波，一切微观粒子都有波粒二象性四、概率波、物质波：法国物理学家德布罗意提出：任何一个运动物体，都有一种波和它对应，波长为λ，这种波叫做物质波。P=h/λ，其中p是运动物体的动量，h是普朗克恒量。【导研】【例1】下列说法正确的是()A.有的光是波，有的光是粒子波粒二象性复习总结-2-/3B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D.γ射线具有显著的粒子性，不具有波动性类题演练有关光的本性，下列说法正确的是（）A.光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D.由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性【例2】在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子()（双选）A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大【练习】1.入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是()A.从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B.逸出的光电子的最大初动能减少C.单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D.有可能不再产生光电效应2.对光电效应的解释正确的是（）（双选）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而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应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同3.下列关于光电效应的说法正确的是（）（双选）A.若某材料的逸出功是W，则它的极限频率hWv0B.光电子的初速度和照射光的频率成正比C.光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D.光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大4.在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（）波粒二象性复习总结-3-/3A.光的折射现象、偏振现象B.光的反射现象、干涉现象C.光的衍射现象、色散现象D.光电效应现象、康普顿效应5.关于光的波粒二象性的理解正确的是（）（双选）A.大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C.高频光是粒子，低频光是波D.波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著6.当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（）A.1.5eVB.3.5eVC.5.0eVD.6.5eV7.紫外线光子的动量为chv.一个静止的3O吸收了一个紫外线光子后（）A.仍然静止B.沿着光子原来运动的方向运动C.沿光子运动相反方向运动D.可能向任何方向运动8.关于光电效应，以下说法正确的是（）A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C.能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D.用频率是1v的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是2v的黄光照射该金属一定不发生光电效应9.在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是（）（双选）A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样B.单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D.单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性10.用波长为1λ和2λ的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面.单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象.设两种金属的逸出功分别为CW和DW，则下列选项正确的是（）A.1λ＞2λ,CW＞DWB.1λ＞2λ,CW＜DWC.1λ＜2λ,CW＞DWD.1λ＜2λ,CW＜DW