高中物理第十七章波粒二象性章末总结课件新人教版选修3_5
合集下载
高中物理 第十七章 波粒二象性 章末优化总结课件 新人教版选修3-5
核心素养构建
科学思维：(1)光电效应规律 及光电效应方程的应用 (2)光的波动性的应用 (3)概率波的应用 科学探究：光电效应规律的 实验探究
素养1 光电效应规律及其应用 [典例1] (多选)如图所示是现代化工业生产中部分光电控制设备用到的光控继电器的 示意图，它由电源、光电管、放大器等几部分组成．当用绿光照射图中光电管阴极K 时，可发生光电效应，则以下说法中正确的是( )
A．增大绿光的照射强度，光电子的最大初动能增大 B．增大绿光的照射强度，光电子的最大初动能不Байду номын сангаас C．增大绿光的照射强度，电路中的光电流增大 D．改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流
[解析] 光电子的最大初动能由入射光的频率决定，选项A错误，B正确；增大绿光的 照射强度，单位时间内入射的光子数增多，所以光电流增大，选项C正确；改用比绿 光波长更大的光照射时，该光的频率不一定满足发生光电效应的条件，故选项D错 误． [答案] BC
A．普朗克常量为h＝ab B．断开开关S后，电流表G的示数不为零 C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D．仅增加照射光的强度，电流表G的示数保持不变
[解析] 由hν＝W0＋Ek，变形得Ek＝hν－W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即h＝
b a
，故选项A错误；断开开关S后，光电子匀速运动到阳极，所以电流表G的示数不为
零，故选项B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的
强度无关，故选项C错误；仅提高照射光强度，单位时间内发出的光电子增多，电流
表G的示数增大，故选项D错误．
[答案] B
素养3 光的波粒二象性 [典例3] (多选)现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出 体现波动性的是( ) A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就 越多 B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C．质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长很小，不过我们能清晰 地观测到小球运动的轨迹 D．人们利用热中子研究晶体的结构时，入射的热中子经过晶体后在底片上形成衍射 图样
高中物理第十七章波粒二象性章末复习总结17新人教版选修3_5
第十七章 波粒二象性1. [2014·江苏高考]已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的________。
A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量解析：由光电效应方程E km ＝h ν－W ＝h ν－h ν0钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p ＝2mE km ，故动量小，由λ＝h p ，可知波长较大，则频率较小，选项A 正确。
答案：A2．[2014·广东高考]在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A ．增大入射光的强度，光电流增大B ．减小入射光的强度，光电效应现象消失C ．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D ．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大解析：在发生光电效应的前提下，光电流大小与λ射光的强度成正比，A 对。
能否发生光电效应由λ射光的频率决定，B 错，由E k ＝h ν－W 0可知。
C 错，D 对。
答案：AD3．[2013·上海高考]某半导体激光器发射波长为1.5×10－6 m ，功率为5.0×10－3 W 的连续激光。
已知可见光波长的数量级为10－7 m ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，该激光器发出的( )A ．是紫外线B ．是红外线C ．光子能量约为1.3×10－18 JD ．光子数约为每秒3.8×1016个解析：由于激光波长大于可见光波长，所以该激光器发出的是红外线，选项B 正确，A 错误。
由E ＝hc λ可得光子能量约为E ＝6.63×10－34×3×1081.5×10－6 J ＝1.3×10－19 J ，选项C 错误。
人教版物理选修3-5(课件)第17章 波粒二象性3
大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所 以其粒子性就很显著．
综上所述，本题正确答案为选项C．
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
一、光的波粒二象性
1 ． 光的本性： 光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有 波动 性，光电效应和康普顿效应表明光具有 _______ 粒子 性， ________ 波粒二象性 ． 即光具有____________
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是
( ) A．有的光是波，有的光是粒子
B．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．大量光子的行为往往显示出粒子性
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
解析：
一切光都具有波粒二象性，光的有些行为 ( 如干
涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒
子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．
虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电 子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质
光是一 群弹性 粒子
能在真空中 光电效 光既有波动现 传播，是横 应康普 象，又有粒子 波，光速等 顿效应 特征 于电磁波速
光是由 光是一种电 一份一 磁波 份光子 组成的 光是具有电磁 本性的物质， 既有波动性又 有粒子性
内容 要点
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
综上所述，本题正确答案为选项C．
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
一、光的波粒二象性
1 ． 光的本性： 光的干涉、衍射、偏振现象表明光具有 波动 性，光电效应和康普顿效应表明光具有 _______ 粒子 性， ________ 波粒二象性 ． 即光具有____________
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是
( ) A．有的光是波，有的光是粒子
B．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．大量光子的行为往往显示出粒子性
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
解析：
一切光都具有波粒二象性，光的有些行为 ( 如干
涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒
子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．
虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电 子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质
光是一 群弹性 粒子
能在真空中 光电效 光既有波动现 传播，是横 应康普 象，又有粒子 波，光速等 顿效应 特征 于电磁波速
光是由 光是一种电 一份一 磁波 份光子 组成的 光是具有电磁 本性的物质， 既有波动性又 有粒子性
内容 要点
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
高中物理第17章波粒二象性4概率波5不确定性关系课件新人教版选修3_5
(3)电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的.( × )
(4)经典的波在空间传播具有周期性.( √ )
二、不确定性关系
知识梳理
不确定性 ΔxΔp 位置 普朗克常量 动量
3.微观粒子运动的基本特征：不再遵守 牛顿运动 定 律， 不可能 同时准
确地知道粒子的 位置 和 动量 ，不可能用“轨迹”来描述粒子的运动，
第十七章
4 概率波 5 不确定性关系
学习目标 1.了解经典物理学中的粒子和波的特点. 2.了解概率波的内容. 3.了解“不确定性关系”的含义.内容源自引知识探究题型探究
达标检测
知识探究
一、概率波 导学探究 用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现 如图1甲、乙、丙所示的图象.
例1
(多选)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
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 √
解析
根据光波是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是
不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上，当然也 可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小， 故C、D选项正确.
答案
(3)图象丙是曝光时间足够长的情况，体现了光的什么性？怎样解释上述 现象？
答案
光的波动性.综合上面三个图象可知，少量光子呈现粒子性，大量
光子呈现波动性，而且光是一种概率波.
答案
知识梳理
1.光波是一种概率波：光的波动性不是光子之间的 相互作用 引起的，而
是光子自身 固有 的性质，光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确
高中物理核心突破课件第十七章《波粒二象性》本章优化总结(人教版选修3-5)
本章优化总结
知识网络构建 本
章
优
化
专题归纳整合
总
结 章末综合检测
知识网络构建
专题归纳整合
专题1 光电效应现象
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．
例1 (1) 研 究 光 电 效 应 的 电 路 如 图 17 － 1 所 示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封 真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电 子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光 电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正 确的是________．
【思路点拨】 从事实中体现出的物理本质上
分析判断．
【精讲精析】 光子照到锌板上，发生光电效 应，说明光有粒子性，A不正确．白光在肥皂泡 上发生薄膜干涉时，会出现彩色条纹，光的干 涉现象说明了光有波动性，B正确．由于实物的 波长很小，波动性不明显，表现为粒子性，C不 正确．用热中子研究晶体结构，其实是通过中
其动量大小也不变． 【答案】 (1)C (2)不变
专题2 光的波粒二象性、物质波
1. 光的干涉、衍射、光的偏振说明光具有波动 性，光电效应、康普顿效应则证明光具有粒子 性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样 的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一 说明光的各种行为．
2．光波是概率波，即光子在某处出现的概率 受波动规律支配．光强大的地方，光子到达的 机会多，或者说光子出现的概率大．光强小的 地方，光子到达概率小．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．
知识网络构建 本
章
优
化
专题归纳整合
总
结 章末综合检测
知识网络构建
专题归纳整合
专题1 光电效应现象
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．
例1 (1) 研 究 光 电 效 应 的 电 路 如 图 17 － 1 所 示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封 真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电 子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光 电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正 确的是________．
【思路点拨】 从事实中体现出的物理本质上
分析判断．
【精讲精析】 光子照到锌板上，发生光电效 应，说明光有粒子性，A不正确．白光在肥皂泡 上发生薄膜干涉时，会出现彩色条纹，光的干 涉现象说明了光有波动性，B正确．由于实物的 波长很小，波动性不明显，表现为粒子性，C不 正确．用热中子研究晶体结构，其实是通过中
其动量大小也不变． 【答案】 (1)C (2)不变
专题2 光的波粒二象性、物质波
1. 光的干涉、衍射、光的偏振说明光具有波动 性，光电效应、康普顿效应则证明光具有粒子 性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样 的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一 说明光的各种行为．
2．光波是概率波，即光子在某处出现的概率 受波动规律支配．光强大的地方，光子到达的 机会多，或者说光子出现的概率大．光强小的 地方，光子到达概率小．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．
2018_2019高中物理第十七章波粒二象性章末小结课件新人教版选修3_5ppt版本
34J·s。
答案：(1)hcν
2hν c
(2)钠、钾、铷能发生光电效应
解析：(1)频率为 ν 的光子的动量为 p＝hλ＝hcν，光被镜面全部垂直反射回去， 则光子在反射前后动量改变量的大小 2p＝2hcν。
(2)光子的能量 E＝hλc 取 λ＝4.0×10－7m，则 E≈5.0×10－19J 根据 E>W0 判断，钠、钾、铷能发生光电效应。
Ek＝hν－W＝h2λc0 －hλc0＝hλc0 λ0
根据 p＝hλ，得 A、B 两光子的动量之比ppAB＝λ20＝12。
单击此处编辑母版文本样式
ACE
单击此处编辑母版文本样式
5．(2016·江苏物理，12C)(1)已知光速为 c，普朗克常数为 h，则频率为 ν 的
hν 光子的动量为__c____。用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回
谢谢
属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为λ20的单色光 B 照射该金属板时， c
光电子的最大初动能为__h_λ_0___，A、B 两种光子的动量之比为__1_∶__2___。(已知 普朗克常量为 h、光速为 c)
解析：该金属的逸出功 W＝hν0＝hλc0 波长为λ20的单色光的频率 ν＝2λc0 根据光电效应方程得，光电子的最大初动能
(1)常见物理量的求解 物理量
最大初动能 Ek
遏止电压 Uc
截止频率 νc
求解方法 Ek＝hν－W0，ν＝cλ eUc＝Ekm⇒Uc＝Eekm
νc＝Wh 0Biblioteka 单击此处编辑母版文本样式
典例 1
单击此处编辑母版文本样式
ABC
单击此处编辑母版文本样式
单击此处编辑母版文本样式
【人教版高中物理选修3-5】第17章波粒二象性课件
紫
普朗 克线
外 灾 难
瑞利--金斯线
维恩线
o1 2 3 4 5
6 78
/μm
人教版高中物理选修3-5
第17章 波粒二象性
3.能量子假说：辐射黑体分子、原子的振动可看
作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但
是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状
态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可
第17章 波粒二象性
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观 念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复 归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚 定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。
1918年他荣获诺贝尔物理学奖。
他的墓碑上只刻着他的姓名和
h 6.6261034 焦 秒
人教版高中物理选修3-5
人教版高中物理选修3-5
第17章 波粒二象性
普朗克的能量子假说和黑体辐射公式
1.黑体辐射公式 1900.10.19 普朗克在德国 物理学会会议上提出一个 黑体辐射公式
M
(T )
2πh c2
3
eh / kT
1
h 6.551034 Js
M.Planck 德国人 1858－1947
人教版高中物理选修3-5
固体在温度升高时颜色的变化
800K
1000K
1200K
1400K
人教版高中物理选修3-5
一、 热辐射及其特点
1. 热辐射
第17章 波粒二象性
由于分子热运动导致物体辐射电磁波 温度不同时 辐射的波长分布不同
例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色
这种与温度有关的辐射 称为热辐射 热辐射 --- 热能转化为电磁能的过程
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象性章末复习PPT〔完美版〕
【解析】光电流的大小只与到达阳极的光电子个 数有关，A错．由hν=W+Ek和Uq=Ek知，CD正确．
16
例、某金属用频率为v2 的光照射时产生的光电子 的最大初动能是用频率为v1的光照射产生的光电 子的最大初动能的2倍，则这种金属的逸出功W
＝ h2(γ1γ2)．
解： EK1hγ1W
EK2hγ2W
Ek
0
αν
返回
关于光电效应，下列几种叙述正确的是( ) A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B．光电流的强度与入射光的强度无关 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同 种金属产生的光电子的初动能要大 D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”， 入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电 效应
3
③能量子的能量ε＝___h_ν_. 即能量子的能量在数值上等于辐射的频率ν和一个常 数h的乘积． h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s. (2)能量的量子化是指在微观领域中能量的不连续变 化，即只能取__分__立__值__的现象．
4
二、光子说：对光电效应的解释 1．光子说 概述：爱因斯坦于__1__9_0_5年提出光子说．光在传播 过程中，也是不连续的．它由数值分立的能量子组 成．爱因斯坦称这些能量子为光量子，也称为“光 子”．一个光子的能量为E＝hν，ν为光的频率，h 为普朗克常量．
h γ2W 2γ (1h W)
W h2(γ1γ2)
返回
每个人的心灵深处都有着只有他自己 理解的 东西。 对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的 人来说 ，痛苦 与烦恼 是他必 备的气 质。 在一切创造物中间没有比人的心灵更 美、更 好的东 西了。 唯有心灵能使人高贵。所有那些自命 高贵而 没有高 贵的心 灵的人 ，都像 块污泥 。 一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无 恨，他 的青春 时期， 定可因 此而延 长。 能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星 的苍穹 ，以及 我内心 的道德 律。 你的心灵常常是战场。在这个战场上 ，你的 理性与 判断和 你的热 情与嗜 欲开战 。 无所事事并非宁静，心灵的空洞就是 心灵的 痛苦。
16
例、某金属用频率为v2 的光照射时产生的光电子 的最大初动能是用频率为v1的光照射产生的光电 子的最大初动能的2倍，则这种金属的逸出功W
＝ h2(γ1γ2)．
解： EK1hγ1W
EK2hγ2W
Ek
0
αν
返回
关于光电效应，下列几种叙述正确的是( ) A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B．光电流的强度与入射光的强度无关 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同 种金属产生的光电子的初动能要大 D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”， 入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电 效应
3
③能量子的能量ε＝___h_ν_. 即能量子的能量在数值上等于辐射的频率ν和一个常 数h的乘积． h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s. (2)能量的量子化是指在微观领域中能量的不连续变 化，即只能取__分__立__值__的现象．
4
二、光子说：对光电效应的解释 1．光子说 概述：爱因斯坦于__1__9_0_5年提出光子说．光在传播 过程中，也是不连续的．它由数值分立的能量子组 成．爱因斯坦称这些能量子为光量子，也称为“光 子”．一个光子的能量为E＝hν，ν为光的频率，h 为普朗克常量．
h γ2W 2γ (1h W)
W h2(γ1γ2)
返回
每个人的心灵深处都有着只有他自己 理解的 东西。 对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的 人来说 ，痛苦 与烦恼 是他必 备的气 质。 在一切创造物中间没有比人的心灵更 美、更 好的东 西了。 唯有心灵能使人高贵。所有那些自命 高贵而 没有高 贵的心 灵的人 ，都像 块污泥 。 一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无 恨，他 的青春 时期， 定可因 此而延 长。 能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星 的苍穹 ，以及 我内心 的道德 律。 你的心灵常常是战场。在这个战场上 ，你的 理性与 判断和 你的热 情与嗜 欲开战 。 无所事事并非宁静，心灵的空洞就是 心灵的 痛苦。
物理选修3-5人教新课标第十七章波粒二象性精品课件汇总
15 罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，
• 2－1
在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强
占整个从单缝射入的光强的 95% 以上，假设
现在只让一个光子通过单缝，那么该光子
( • ) A．一定落在中央亮纹处
•
B．一定落在亮纹处
16
•解析： 大量光子的行为显示出波动性，当 大量光子通过单缝时光子落在亮纹处的概 率较大，尤其是中央亮纹处，依题将有95%
与光子不同．
4
• •
二、光子说 1 ． 量子论 ： 1900 年德国物理学家普朗
克提出：电磁波的发射和吸收是不连
• 续的，而是一份一份的，每一份电 磁波的能量E＝hν.
5
• 光电效应中入射光强度、频率的影响情况 •（1） 入射光频率→决定光子能量→决定光
电子最大初动能.
•（2）入射光强度→决定单位时间内接收的光
•
B ．当用频率为 2ν0 的单色光照射该金属 •解析： 由光电效应方程 hν ＝ hν0 ＋ Ekm 知，
时，所产生的光电子的最大初动能为hν0 当入射光频率为 2ν0 时，一定能产生光电子，
• 其最大初动能 C ．当照射光的频率 ν 大于 ν0＝ 时，若 ν 增大， E ＝ hν － hν 2hν － hν 8＝
6
• (1)光电效应中的光包括不可
见光．如：紫外线等． • (2)光电效应的实质:光现象→ • (4) 由图象可以得到的物理 电现象. 量 • Ekm－ν曲线 • ① 极限频率：图线与 ν 轴交 • (3)直线(如图2－1)
7
• 1 ．已知能使某金属产生光电效应的极限频
率为ν0 ，则( • )
A ．当用频率为 2ν0 的单色光照射该金属 时，一定能产生光电子
• 2－1
在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强
占整个从单缝射入的光强的 95% 以上，假设
现在只让一个光子通过单缝，那么该光子
( • ) A．一定落在中央亮纹处
•
B．一定落在亮纹处
16
•解析： 大量光子的行为显示出波动性，当 大量光子通过单缝时光子落在亮纹处的概 率较大，尤其是中央亮纹处，依题将有95%
与光子不同．
4
• •
二、光子说 1 ． 量子论 ： 1900 年德国物理学家普朗
克提出：电磁波的发射和吸收是不连
• 续的，而是一份一份的，每一份电 磁波的能量E＝hν.
5
• 光电效应中入射光强度、频率的影响情况 •（1） 入射光频率→决定光子能量→决定光
电子最大初动能.
•（2）入射光强度→决定单位时间内接收的光
•
B ．当用频率为 2ν0 的单色光照射该金属 •解析： 由光电效应方程 hν ＝ hν0 ＋ Ekm 知，
时，所产生的光电子的最大初动能为hν0 当入射光频率为 2ν0 时，一定能产生光电子，
• 其最大初动能 C ．当照射光的频率 ν 大于 ν0＝ 时，若 ν 增大， E ＝ hν － hν 2hν － hν 8＝
6
• (1)光电效应中的光包括不可
见光．如：紫外线等． • (2)光电效应的实质:光现象→ • (4) 由图象可以得到的物理 电现象. 量 • Ekm－ν曲线 • ① 极限频率：图线与 ν 轴交 • (3)直线(如图2－1)
7
• 1 ．已知能使某金属产生光电效应的极限频
率为ν0 ，则( • )
A ．当用频率为 2ν0 的单色光照射该金属 时，一定能产生光电子
人教版物理选修3-5(课件)第17章 波粒二象性1
分布只与黑体的温度有关
波，不反射
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练
①热辐射不一定要高温，任何温度的物体都 发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强； ②黑体是一个理想化的物理模型，实际不存在； ③黑体看上去不一定是黑的，有些可看作黑体的物体由于
讲 要点例析
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练
对黑体及黑体辐射的理解
热辐射特点 吸收、反射特点
一般 关，与材料的种类及表面状 力与材料的种类及入射 物体 况有关 光波长等因素有关
黑体 辐射电磁波的强度按波长的 完全吸收各种入射电磁
辐射电磁波的情况与温度有 既吸收，又反射，其能
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练
二、能量子
1． 定义：普朗克认为，带电微粒的能量只能是某一最小 整数倍 ，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是 能量值 ε 的 __________ 一份一份 地辐射或吸收的，这个不 以这个最小能量值为单位__________ 可再分的最小能量值ε叫做能量子． 2 ． 能量子大小 ： ε ＝ hν ，其中 ν 是电磁波的频率， h 称为
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练
学 基础导学
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练
一、黑体与黑体辐射
电磁波 ，这种 1． 热辐射： 周围的一切物体都在辐射 __________ 物体温度 有关，所以叫热辐射． 辐射与__________
物理 选修3-5
第十七章 波粒二象性
2017_2018学年高中物理第十七章波粒二象性本章优化总
第十七章波粒二象性专题一光电效应规律及其应用有关光电效应的问题要紧有两个方面：一是关于光电效应现象的判定，二是运用光电效应方程进行计算．求解光电效应问题的关键在于把握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，准确把握它们的内在联系．1．决定关系及联系2.“光电子的动能”能够是介于0～E km的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率增大而增大．3．光电效应是单个光子和单个电子之间的彼此作用产生的，金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当电子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．4．入射光强度指的是单位时刻内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量，在入射光频率ν不变时，光强正比于单位时刻内照到金属表面单位面积上的光子数，但假设入射光频率不同，即便光强相同，单位时刻内照到金属表面单位面积上的光子数也不相同，因此从金属表面逸出的光电子数也不相同(形成的光电流也不相同)．小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示用意如图甲所示．已知普朗克常量h＝×10－34 J·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U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，那么铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)若是实验中入射光的频率ν＝×1014 Hz，那么产生的光电子的最大初动能E k＝________J.[解析] (1)电极A为光电管的阳极．(2)由U c－ν图象知，铷的截止频率为νc＝×1014 Hz.由W0＝hν0得W0＝×10－19 J.(3)由光电效应方程得：E k＝hν－W0＝×10－34××1014 J－×10－19 J＝×10－19 J.[答案] (1)阳极(2)×1014 Hz ×10－19(3)×10－19 J1.(多项选择)(2016·河北保定模拟)如下图，这是一个研究光电效应的电路图，以下表达中正确的选项是( )A．只调换电源的极性，移动滑片P，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U0的数值B．维持光照条件不变，滑片P向右滑动的进程中，电流表示数将一直增大C．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大D．阴极K需要预热，光束照射后需要必然的时刻才会有光电流解析：选BC.当只调换电源的极性时，电子从K到A减速运动，到A恰好速度为零时对应电压为遏止电压，因此A项错；当其他条件不变，P向右滑动，加在光电管两头的电压增加，光电子运动更快，由I＝qt得电流表读数变大，B项正确．只改变光束强度时，单位时刻内光电子数变多，电流表示数变大，C项正确．因为光电效应的发生是刹时的，阴极K不需要预热，因此D项错．专题二对光的波粒二象性的进一步熟悉1．大量光子产生的成效显示出波动性，比如干与、衍射现象中，若是用强光照射，在光屏上立刻显现了干与、衍射条纹，波动性表现了出来；个别光子产生的成效显示出粒子性，若是用微弱的光照射，在屏上就只能观看到一些散布毫无规律的光点，粒子性充分表现；可是若是微弱的光在照射时刻加长的情形下，在感光底片上的光点散布又会显现必然的规律性，偏向于干与、衍射的散布规律．这些实验为人们熟悉光的波粒二象性提供了良好的依据．2．光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量，和其他物质彼此作历时，粒子性起主导作用．3．光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是波动性特点的物理量，因此E＝hν，揭露了光的粒子性和波动性之间的紧密联系．4．对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特点显著；而频率高、波长短的光，粒子性特点显著．5．光在传播时表现出波动性，在与其他物质彼此作历时表现出粒子性．6．处置光的波粒二象性的关键是正确明白得其二象性，弄清光波是一种概率波．(多项选择)实物粒子和光都具有波粒二象性．以下事实中突出表现波动性的是( )A．电子束通过双缝实验装置后能够形成干与图样B．β射线在云室中穿过会留下清楚的径迹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，表现的是波动性，A正确；β射线在云室中留下清楚的径迹，不能表现波动性，B错误；衍射表现的是波动性，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] ACD2.(多项选择)从光的波粒二象性动身，以下说法正确的选项是( )A．光是高速运动的微观粒子，每一个光子都具有波粒二象性B．光的频率越高，光子的能量越大C．在光的干与中，暗条纹的地址是光子可不能抵达的地址D．在光的干与中，亮条纹的地址是光子抵达概率最大的地址解析：选BD.一个光子谈不上波动性，A错误；暗条纹是光子抵达概率最小的地址，C 错误．。
第17章 波粒二象性章末归纳提升课件 新人教版选修3-5课件
用频率为 ν1 的可见光照射 K，当滑动变阻器的滑动触头 移到 A 端时，UMK＝0，光电效应仍发生，电流表中一定有电 流通过，C 错误；当滑动变阻器的滑动触头向 B 端滑动时， UMK 增大，阳极 M 吸收光电子的能力增强，光电流会增大， 当所有光电子都到达阳极 M 时，电流达到最大，即饱和电流， 若在滑动前，电流已经达到饱和电流，那么再增大 UMK，光 电流也不会增大，所以 D 正确．
பைடு நூலகம்【答案】 D
1．如图 17－2 所示的光电管的实验中，发现用一定频率 的 A 单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另 一频率的 B 单色光照射时，电流表指针不发生偏转，那么
()
图 17－2 A．A 光的频率大于 B 光的频率 B．B 光的频率大于 A 光的频率
C．用 A 光照射光电管时，流过电流表 G 的电流方向是 a到b
P 地＝P·πr2＝1.4×3.14×(6.4×106)2 kW＝1.8×1014 kW. 【答案】 (1)4.9×1044 个 (2)1.8×1014 kW
2．光子说并不否认光的电磁说，按光子说，光子的能量 ε＝hν，其中 ν 表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光 子说或电磁说推导电子的动量都得到一致的结论．可见，光 的确具有波动性，也具有粒子性.
(2012·汕头高二检测)关于光的波粒二象性的说 法中，正确的是( )
A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同 样的一种波 C．频率高的光具有粒子性，频率低的光具有波动性 D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定 电磁说，在光子能量 ε＝hν 中，频率 ν 仍表示的是波的特性
【解析】 光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波 粒二象性，A 错误；当光和物质作用时，是“一份一份”的， 表现出粒子性，光的干涉、衍射又说明光是一种波，光既不 同于宏观的粒子，也不同于宏观的波，无论频率高低，光都 具有波粒二象性，B、C 错误；光具有波粒二象性，光的波 动性与粒子性不是独立的，由公式 ε＝hν 可以看出二者是有 联系的．光的粒子性并没有否定光的波动性，D 正确．
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象性章末复习(17张)(17张)-PPT优秀课件
例1
光电效应的规律是：
(1)任何一种金属都有一个__极__限____频率, 入射光的 频率必须_大__于_____这个频率, 才能产生光电效应;
(2) 光 电 子 的 最 入大射光初的强度动 能 与
无关,入只射随光着频率
的增
大而增大;
(3) 入瞬时射的光照射到金属上时10,-9秒光电子的发射几乎是 ________, 一般不超过________; 入射光的强度
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
8
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
五、光的波粒二象性
光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电 效应和康普顿效应无可辩驳地证明了光
是 一种粒子，因此说：光是一种波，同时
(4) 产 生 光 电 效 应 时 , 成正比.
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
光电流的强度与
返回
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
三、光的波粒二象性：光的本性揭示 1．爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应，说明 光具有____粒__子__性，而在此之前，人们所观察到光的干 涉、衍射、偏振等实验事实，清楚地显示光具有 ___波___动__性，光既具有波动性又具有粒子性，也就是光 具有______波__粒__二__象．性 2．在宏观上大量光子表现为波动性，在微观上少数 光子与其他物质产生作用时往往表现为粒子性,即光 具有波粒二象性.波粒二象性揭示了光的本性．
5
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
光电效应的规律是：
(1)任何一种金属都有一个__极__限____频率, 入射光的 频率必须_大__于_____这个频率, 才能产生光电效应;
(2) 光 电 子 的 最 入大射光初的强度动 能 与
无关,入只射随光着频率
的增
大而增大;
(3) 入瞬时射的光照射到金属上时10,-9秒光电子的发射几乎是 ________, 一般不超过________; 入射光的强度
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
8
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
五、光的波粒二象性
光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电 效应和康普顿效应无可辩驳地证明了光
是 一种粒子，因此说：光是一种波，同时
(4) 产 生 光 电 效 应 时 , 成正比.
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
光电流的强度与
返回
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
三、光的波粒二象性：光的本性揭示 1．爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应，说明 光具有____粒__子__性，而在此之前，人们所观察到光的干 涉、衍射、偏振等实验事实，清楚地显示光具有 ___波___动__性，光既具有波动性又具有粒子性，也就是光 具有______波__粒__二__象．性 2．在宏观上大量光子表现为波动性，在微观上少数 光子与其他物质产生作用时往往表现为粒子性,即光 具有波粒二象性.波粒二象性揭示了光的本性．
5
物理选修3-5人教版第十七章波粒二象 性章末 复习（ 共17张 ppt） (共17张PPT)
高中物理人教版选修35同步课件：第十七章 波粒二象性 章末总结
能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性
解析答案
返回
12345
达标检测
1.能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波
长约为0.6 μm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则进入人眼的能量子数
至少为( B )
A.1个
B.3个
C.30个
D.300个
解析 可见光的平均频率ν＝cλ，能量子的平均能量为ε＝hν，引起视觉效
解析答案
•
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
•
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
•
3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
•
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•
解析案
返回
本课结束
更多精彩内容请登录：
出功 D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光照
射该金属一定不发生光电效应
解析答案
三、波粒二象性的理解
1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效 应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微 观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为. (2)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 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.
例2 用波长为2.0×10－7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中
最大的动能是4.7×10－19 J.由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝
解析答案
返回
12345
达标检测
1.能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波
长约为0.6 μm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则进入人眼的能量子数
至少为( B )
A.1个
B.3个
C.30个
D.300个
解析 可见光的平均频率ν＝cλ，能量子的平均能量为ε＝hν，引起视觉效
解析答案
•
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
•
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
•
3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
•
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•
解析案
返回
本课结束
更多精彩内容请登录：
出功 D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光照
射该金属一定不发生光电效应
解析答案
三、波粒二象性的理解
1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效 应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微 观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为. (2)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 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.
例2 用波长为2.0×10－7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中
最大的动能是4.7×10－19 J.由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
h p 概率波波长：λ＝___
粒子具有 波粒二象 性
h 4π 不确定性关系：ΔxΔp≥___
题型探究
例1
激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发
射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一 红宝石激光器，发射功率为1.0×1010 W，所发射的每个光脉冲持续的时间 Δt为1.0×10－11 s，波长为 793.4 nm.问每列光脉冲的长度l是多少？其中含 有的光子数n是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J· s，光速c＝3×108 m/s) 答案 3×10－3 m 4×1017个
坐标系中，则正确的图是
√
解析
答案
四、波粒二象性的理解
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效
应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微
观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为.
(2)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
光子：光辐射不连续，每一份光叫做一个光子 ____
光子说 光子的能量：ε＝ hν h λ 光子的动量：p＝___ 少量光子易表现出粒子 性，大量光子易表现 出 波动 性 光具有波粒二象性 高频光子 粒子 性显著，低频光子 波动 性显著 光传播时表现出 波动 性，与微粒作用时表现 出 粒子 性
德布罗意 提出粒子具有波动性：物质波或概率波 波 粒 二 象 性 电子的衍射现象证实了粒子的波动性 ______ 粒子的波动性
第十七章
波粒二象性
章末总结
内容索引
知识网络
题型探究
达标检测
知识网络
能量的 波 粒 二 象 性 光 的 粒 子 性 量子化
连续 黑体与黑体辐射：电磁辐射不_____ 黑体辐射的实验规律：各种波长的辐射只与温度 有关 能量子 定义：每一份辐射的能量是一个_______ 大小：ε＝ hν ，h＝6.63×10－34 J· s
能量子
概念：光照使金属发射电子的现象
光电效应 实验规律
截止频率 任何金属都存在_________ 最大初动能与光频率是 一次函数 关系 光电子数目正比于光强——存在饱和电流 ________ 瞬时性
hν－W0 爱因斯坦光电效应方程：Ek＝_______ 波 粒 二 象 性 康普顿效应：X射线对石墨晶体的散射，说明光具有动量 ____ 光 的 粒 子 性
解析
答案
二、光电效应的规律和光电效应方程
1.光电效应的实验规律
(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率，才 能发生光电效应.低于极限频率时，无论光照强度多强，都不会发生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大. (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)当入射光的频率高于极限频率时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入 射光的强度成正比.
器滑片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若
光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑片向右 移动的过程中，电流表的示数不可能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小，紫光照射不一定能发生光电 效应，所以电流表可能有示数.
解析 答案
(2) 当用光子能量为 5 eV 的光照射到光电管上时， 测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所
B.3个
C.30个
D.300个
1
2
解析
答案
针对训练 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，取决于入射光光子的能量是否大于金属的逸 √ 出功 D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光 照射该金属一定不发生光电效应
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.
例4 (多选)关于光的波粒二象性，正确的说法是
√ B.光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著 √
波动性
A.光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著 C.频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性
D.个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示 √ 解析 光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长
解析
答案
图2
图3
3.Uc－ν图象
遏止电压与入射光频率ν的关系图象如图4所示：
图中的横轴截距νc为截止频率.而遏止电压Uc随入射光 频率的增大而增大. 图4
例3
用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画
出光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图线.已知钨的逸出
功是2.84 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek－ν
－19 示.则光电子的最大初动能为 ___________ J，金 3.2×10
属的逸出功为__________ J. －19 4.8×10
解析
由题图乙可知，当该装臵所加的电压为反向电压，当电压为－2 V
时，电流表示数为0，得光电子的最大初动能为2 eV，根据光电效应方程
Ekm＝hν－W0得W0＝3 eV＝4.8×10－19 J.
越短，粒子性越明显，反之波动性越明显，个别光子易显示粒子性，大
量光子易显示波动性，故选项A、B、D正确.
解析 答案
达标检测
1.能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波
长约为0.6 μm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J· s，则进入人眼的能量子数
至少为
A.1个
√
2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0 W0表示金属的逸出功，νc表示金属的极限频率，则W0＝hνc.
例2 如图1甲所示为研究光电效应的电路图.
图1
(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑片
减小 选填“减小”、“增 向右移动的过程中，电流表的示数不可能________( 可能 选填“一定”“可 大”).如果改用频率略低的紫光照射，电流表______( 能”或“一定没”)有示数. 解析 AK间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻
粒子具有 波粒二象 性
h 4π 不确定性关系：ΔxΔp≥___
题型探究
例1
激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发
射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一 红宝石激光器，发射功率为1.0×1010 W，所发射的每个光脉冲持续的时间 Δt为1.0×10－11 s，波长为 793.4 nm.问每列光脉冲的长度l是多少？其中含 有的光子数n是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J· s，光速c＝3×108 m/s) 答案 3×10－3 m 4×1017个
坐标系中，则正确的图是
√
解析
答案
四、波粒二象性的理解
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振说明光具有波动性，光电效应现象、康普顿效
应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微
观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为.
(2)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
光子：光辐射不连续，每一份光叫做一个光子 ____
光子说 光子的能量：ε＝ hν h λ 光子的动量：p＝___ 少量光子易表现出粒子 性，大量光子易表现 出 波动 性 光具有波粒二象性 高频光子 粒子 性显著，低频光子 波动 性显著 光传播时表现出 波动 性，与微粒作用时表现 出 粒子 性
德布罗意 提出粒子具有波动性：物质波或概率波 波 粒 二 象 性 电子的衍射现象证实了粒子的波动性 ______ 粒子的波动性
第十七章
波粒二象性
章末总结
内容索引
知识网络
题型探究
达标检测
知识网络
能量的 波 粒 二 象 性 光 的 粒 子 性 量子化
连续 黑体与黑体辐射：电磁辐射不_____ 黑体辐射的实验规律：各种波长的辐射只与温度 有关 能量子 定义：每一份辐射的能量是一个_______ 大小：ε＝ hν ，h＝6.63×10－34 J· s
能量子
概念：光照使金属发射电子的现象
光电效应 实验规律
截止频率 任何金属都存在_________ 最大初动能与光频率是 一次函数 关系 光电子数目正比于光强——存在饱和电流 ________ 瞬时性
hν－W0 爱因斯坦光电效应方程：Ek＝_______ 波 粒 二 象 性 康普顿效应：X射线对石墨晶体的散射，说明光具有动量 ____ 光 的 粒 子 性
解析
答案
二、光电效应的规律和光电效应方程
1.光电效应的实验规律
(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率，才 能发生光电效应.低于极限频率时，无论光照强度多强，都不会发生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大. (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)当入射光的频率高于极限频率时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入 射光的强度成正比.
器滑片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若
光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑片向右 移动的过程中，电流表的示数不可能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小，紫光照射不一定能发生光电 效应，所以电流表可能有示数.
解析 答案
(2) 当用光子能量为 5 eV 的光照射到光电管上时， 测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所
B.3个
C.30个
D.300个
1
2
解析
答案
针对训练 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，取决于入射光光子的能量是否大于金属的逸 √ 出功 D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光 照射该金属一定不发生光电效应
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.
例4 (多选)关于光的波粒二象性，正确的说法是
√ B.光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著 √
波动性
A.光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著 C.频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性
D.个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示 √ 解析 光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长
解析
答案
图2
图3
3.Uc－ν图象
遏止电压与入射光频率ν的关系图象如图4所示：
图中的横轴截距νc为截止频率.而遏止电压Uc随入射光 频率的增大而增大. 图4
例3
用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画
出光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek－ν图线.已知钨的逸出
功是2.84 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek－ν
－19 示.则光电子的最大初动能为 ___________ J，金 3.2×10
属的逸出功为__________ J. －19 4.8×10
解析
由题图乙可知，当该装臵所加的电压为反向电压，当电压为－2 V
时，电流表示数为0，得光电子的最大初动能为2 eV，根据光电效应方程
Ekm＝hν－W0得W0＝3 eV＝4.8×10－19 J.
越短，粒子性越明显，反之波动性越明显，个别光子易显示粒子性，大
量光子易显示波动性，故选项A、B、D正确.
解析 答案
达标检测
1.能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波
长约为0.6 μm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J· s，则进入人眼的能量子数
至少为
A.1个
√
2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0 W0表示金属的逸出功，νc表示金属的极限频率，则W0＝hνc.
例2 如图1甲所示为研究光电效应的电路图.
图1
(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑片
减小 选填“减小”、“增 向右移动的过程中，电流表的示数不可能________( 可能 选填“一定”“可 大”).如果改用频率略低的紫光照射，电流表______( 能”或“一定没”)有示数. 解析 AK间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻