2019-2020学年高中物理 第5章 波与粒子本章优化总结课件 鲁科版选修3-5

本章优化总结第5章波与粒子光电效应的规律和光电效应方程的应用1.光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的．金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应，而光子的能量与光的频率有关，由此可解释光电效应的瞬时性和存在极限频率的原因．2.光电效应方程实质上是能量转化和守恒定律在光电效应现象中的反映，根据能量守恒定律，光电子的最大初动能跟入射光子的能量hν和逸出功W的关系为12mv2＝hν－W，这个方程叫爱因斯坦光电效应方程．3.有关光电效应的问题主要有两个方面：一是关于光电效应现象的判断，另一个就是运用光电效应方程进行简单计算．解题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系．小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)图甲中电极A为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝________J.[解析](1)电极A为光电管的阳极．(2)由Uc－ν图象知，铷的截止频率为νc＝5.15×1014Hz.由W0＝hν0得W0＝3.41×10－19J.(3)由光电效应方程得：Ek＝hν－W0＝6.63×10－34×7.00×1014J－3.41×10－19J＝1.23×10－19J.[答案](1)阳极(2)5.15×10143.41×10－19(3)1.23×10－19从微观角度理解光的波动性和粒子性1.光的粒子性并不否定光的波动性现在提到的波动性和粒子性与17世纪提出的波动说和粒子说不同．当时的两种学说是相互对立的，都企图用一种观点去说明光的各种“行为”，并否定对方的观点．这是由于受传统观念的影响，这些传统观念是人们观察周围的宏观物体形成的．波动性与粒子性在宏观世界中是相互对立的、矛盾的，但对光子就不同了，光子属于微观粒子，光具有波粒二象性．2.对于光子这样的微观粒子，只能从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行为”．光子说并不否认光的电磁说．按光子说，光子的能量E＝hν，其中ν表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光子说或电磁说推导光子的动量以及光速都得到一致的结论．可见光的确既具有波动性，也具有粒子性．在光的干涉现象中，若曝光时间不长，在底片上只出现一些不规则的点，这些点表示光子的运动跟宏观的质点不同；但曝光时间足够长时，底片上出现了有规律的干涉条纹．可见，光的波动性是大量光子表现出来的现象．在干涉条纹中，光强大的地方，光子到达的机会多，或说光子出现的概率大；光强小的地方，光子到达的概率小．所以大量光子产生的效果显示出光的波动性，少数光子产生的效果显示出光的粒子性，且随着光的频率的增大，波动性越来越不显著，而粒子性却越来越显著．要综合理解各种频率的电磁波，就必须综合地运用波动性和粒子性两种观点．从发现光的波粒二象性起，使得人们认识到微观世界具有特殊的规律．后来人们观察到电子的衍射图样，这些说明一切物质微粒也像光子一样具有波粒二象性．(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是()A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构[解析]电子束通过双缝产生干涉图样，体现的是波动性，A正确；β射线在云室中留下清晰的径迹，不能体现波动性，B错误；衍射体现的是波动性，C正确；电子显微镜利用了电子束波长短的特性，D正确．[答案]ACD本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放