2012高考物理人教版第16章第3讲 光电效应、康普顿效应及波粒二象限①.ppt

1、第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂1光电效应(1)定义：物体在发射电子的现象称为光电效应，发射出来的电子称为(2)极限频率：对于每一种金属，都存在一个极限频率只有当入射光的频率时，才会产生光电流光的照射下光电子大于某一频率0第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂2光电效应方程(1)光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个一个光子的能量为.光子h入射光子第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂3康普顿效应(1)用X射线照射物体时，散射出来的X射线的波长，这个现象称为康普顿效应4光的波粒二象性光既有，

2、又有，即光具有波粒二象性会变长h粒子性波动性第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂实物粒子第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂(即时巩固解析为教师用书独有)考点一光电效应、光的波粒二象性1对光电效应规律的解释第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂(续表)光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关电子吸收光子能量后，一部分消耗于克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，W是一定的故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大效应具有瞬时性 光照射金属时，电子吸收一个光子

3、的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂2.光电效应中入射光强度、频率的影响(1)入射光频率决定光子能量决定光电子最大初动能决定遏止电压(2)入射光强度决定单位时间内接收的光子数决定单位时间内发射的光电子数第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂3光的波动性与粒子性的比较光的粒子性(1)与物质发生作用时，表现出粒子的性质(2)少量或个别光子容易显示出粒子性(3)频率较大时，易显示粒子性 粒子的含义是“不连续”“一份一份”的，不同于宏观的粒子光的波动性(1)传播时，表现出波的性质(2)大量光子容易显示出波动性(3)频率较小时，易显示

4、波动性 光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的，不同于宏观的波第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂4.光波是概率波光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，例如在干涉实验中，光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小，所以光波是一种概率波第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【案例1】(2010江苏高考)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_【答案】减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)第十六章原子结构原子核波粒二象

5、性立体设计走进新课堂【即时巩固1】(2009辽宁、宁夏理综)关于光电效应，下列说法正确的是_A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【解析】金属材料逸出功W0与极限频率0的关系为W0h0，A正确只有照射光的频率大于金属的逸出功，才能产生光电效应，与光照射的时间无关，B错误由光电效应方程可知光电子的最大初动能mv02/2hW0，由入射光的频率决定，C错误产生光电效应时单位时间内逸出

6、的光电子数由入射光的光子数决定，与入射光的频率无关，D错误【答案】A第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【案例2】物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个实验结果有下列认识，正确的是()A曝光时间不长时，出现不规则的点子，表现出光的波动性B单个光子通过双缝后的落点无法预测C干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性第十六章原子结构原子核波粒二象性立

7、体设计走进新课堂【解析】由于光波是一种概率波，故B、C正确A中的现象说明了光的粒子性，个别光子的行为才通常表现出粒子性，故A、D错误【答案】B、C第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【即时巩固2】有关光的本性的说法正确的是()A关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D在光的双缝干涉实验中，如果光通过双缝则显出波动性，如果光只通过一个缝则显出粒子性第十六章原子结构原子核波粒二象性立

8、体设计走进新课堂【解析】牛顿主张的“微粒说”中的微粒与实物粒子一样，惠更斯主张的“波动说”中的波动与宏观机械波等同，这两种观点是相互对立的，都不能说明光的本性，所以A、B错，C正确；双缝干涉出现明暗相间的条纹，单缝衍射出现中央亮而宽、周围暗而窄的条纹，都说明光的波动性当让光子一个一个地通过单缝时，曝光时间短时表现出粒子性，曝光时间长时显出波动性，因此D错误【答案】C第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂(2)虽然光子的静止质量为零，实物粒子的静止质量不为零，但光和实物粒子都具有动量、能量(3)虽然光子对应的是电磁波，实物粒子对应的是物质波，但两者都是概率波第十六章原子结构原子核波粒

9、二象性立体设计走进新课堂2对不确定关系的正确理解(1)不确定关系告诉我们，不能准确地把握粒子的运动状态，对应每时刻的情况更无从谈起，因而不能用“轨道”来描述粒子的运动(2)除位置和动量的不确定关系外，还有其他不确定关系，例如时间和动能的不确定关系第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【案例3】关于物质波，下列认识正确的是()A任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波BX光的衍射证实了物质波的假设是正确的C电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D物质波是一种概率波【解析】由德布罗意波的定义可知，任何一个运动的物体都有一种波与它对应，德布罗意波(即物质波)是一种概率波，物体的运动是绝对的电子的衍射证实了物质波的存在【答案】A、C、D第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【即时巩固3】关于物质波，下列说法正确的是()A速度相等的电子和质子，电子的波长大B动能相等的电子和质子，电子的波长小C动量相等的电子和中子，中子的波长小D甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂【答案】A第十六章原子结构原子核波粒二象性立体设计走进新课堂