山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：波粒二象性
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高三物理一轮复习精品课件：波粒二象性
Ⅰ卷·T35(1)：光电效 应
Ⅱ卷·T35(1)：核反应 Ⅲ卷·T35(1)：核反应 和质能关系
Ⅰ卷·T17：质量亏损与 核能的计算 Ⅱ卷·T15：动量守恒、 衰变、质量亏损 Ⅲ卷·T19：光电效应方 程
裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 Ⅰ
射线的危害和防护
Ⅰ
基础课1 波粒二象性
知识排查
光电效应
1.光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，称为光电效 应，发射出来的电子称为 光电子 。
性。
2.物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率 大 的地方，暗条纹是光子到达概率 小 的地方，因此光波又叫概率波。 (2)物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波
h
长λ＝
p
，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。
3.区分光电效应中的四组概念
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是 金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。 (2)光电子的动能与光电子的最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流， 随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流， 在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 (4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上 的总能量。
正确。 答案 B
3.(2017·全国卷Ⅲ，19)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、 b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能 分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是( ) A.若νa＞νb，则一定有Ua＜Ub B.若νa＞νb，则一定有Eka＞Ekb C.若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb D.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb
高考物理一轮复习 波粒二象性、能级课件(选修3-5)
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3．光谱分析 利用每种原子都有自己的 特征谱线 可以用来鉴别物质和确 定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上 有着重大的意义．
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知识点5 氢原子的能级结构、能级公式 1．玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列 不连续 的能量状态中，在这 些能量状态中原子是 稳定 的，电子虽然绕核运动，但并不向外 辐射能量． (2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或 吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决 定，即hν＝ Em－En .(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)
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知识点3 光的波粒二象性、物质波 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动 性． (2)光电效应说明光具有 粒子 性． (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 波粒二象 性．
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2．物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮 条纹是光子到达概率 大 的地方，暗条纹是光子到达概率 小 的 地方，因此光波又叫概率波． (2)物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有
解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知：Ek只与 频率ν有关，故选项B、C、D错，选项A正确．
答案：A
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4．当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属 表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV.为了使该金属产生光 电效应，入射光子的最低能量为( )
(1)氢原子的能级公式：En＝
1 n2
E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为
基态能量，其数值为E1＝ －13.6eV.
高考物理一轮复习121波粒二象性课件
2021/12/9
第三十三页，共五十页。
解析：由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和逸 出功都相同，对于甲、乙两种光，反向截止电压相同，因而频率相 同，A 项错误；丙光对应的反向截止电压较大，因而丙光的频率较 高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故 C、D 项均错， 只有 B 项正确．
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考点 4 对波粒二象性的理解[基础自通] 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有__波__动____性． (2)光电效应说明光具有___粒__子___性． (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波___粒__二__象_性．
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考点 1 黑体和黑体辐射 [基础自通]
1．热辐射 (1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物 体的温度有关，所以叫热辐射． (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有 所不同．
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2．黑体 (1)定义：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． (2)黑体辐射特点：黑体辐射的电磁波的强度按波长的分布只与 黑体的温度有关．
必考部分
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[第十二章] 近代物理初步
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第二页，共五十页。
第1讲 波粒二象性
[基础课]
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第三页，共五十页。
[考纲解读] 1.认识光电效应现象，理解光电效应的概念和规 律，能够应用光电效应方程分析解决问题． 2.理解光的波粒二象 性，了解物质波．
高三物理光的波粒二象性复习PPT优秀课件
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1.一个沿着一定方向运动的光子和一个原来静止的自由 电子相互碰撞，碰撞之后电子向某一方向运动，而光 子沿着另一方向散射出去.则这个散射光子跟原来入射 时相比( ) A.散射光子的能量减少 B.光子的能量增加，频率也增大 C.速度减小 D.波长减小
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解析 由于光子既具有能量，也具有动量，因此在碰 撞过程中遵循能量守恒定律，所以光子能量减少，频 率减小，波长增大. 答案 A
去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
解析 19世纪初，人们成功地在实验中观察到了光的干涉、 衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释.但到了19世纪 末又发现了光的新现象——光电效应，这种现象波动说不能 解释，证实光具有粒子性.因此，光既具有波动性，又具有粒 子性，但不同于宏观的机械波和质点.波动性和粒子性是光在 不同的情况下的不同表现，是同一客观事物的两个不同侧面、 不同属性，我们无法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.故选项D正确. 答案 D
答案 底片上的亮点表明，光表现出粒子性，也看到 光子的运动与宏观现象中质点的运动不同，没有一定 的轨道.丙和丁图样说明，光的波动性是大量光子表现 出来的现象，在干涉条纹中，那些光波强的地方是光 子到达机会多的地方或是到达几率大的地方，光波弱 的地方是光子到达机会少的地方.光子在空间出现的概 率可以通过波动的规律确定，所以光是一种概率波.
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2.下列实验中，能证实光具有粒子性的是( A ) A.光电效应实验 B.光的双缝干涉实验 C.光的圆孔衍射实验 D.泊松亮斑实验 解析 光的双缝干涉、圆孔衍射、泊松亮斑实验都说 明光具有波动性.
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3.下列现象中说明光具有波动性的是( BC )
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1.一个沿着一定方向运动的光子和一个原来静止的自由 电子相互碰撞，碰撞之后电子向某一方向运动，而光 子沿着另一方向散射出去.则这个散射光子跟原来入射 时相比( ) A.散射光子的能量减少 B.光子的能量增加，频率也增大 C.速度减小 D.波长减小
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解析 由于光子既具有能量，也具有动量，因此在碰 撞过程中遵循能量守恒定律，所以光子能量减少，频 率减小，波长增大. 答案 A
去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
解析 19世纪初，人们成功地在实验中观察到了光的干涉、 衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释.但到了19世纪 末又发现了光的新现象——光电效应，这种现象波动说不能 解释，证实光具有粒子性.因此，光既具有波动性，又具有粒 子性，但不同于宏观的机械波和质点.波动性和粒子性是光在 不同的情况下的不同表现，是同一客观事物的两个不同侧面、 不同属性，我们无法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.故选项D正确. 答案 D
答案 底片上的亮点表明，光表现出粒子性，也看到 光子的运动与宏观现象中质点的运动不同，没有一定 的轨道.丙和丁图样说明，光的波动性是大量光子表现 出来的现象，在干涉条纹中，那些光波强的地方是光 子到达机会多的地方或是到达几率大的地方，光波弱 的地方是光子到达机会少的地方.光子在空间出现的概 率可以通过波动的规律确定，所以光是一种概率波.
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2.下列实验中，能证实光具有粒子性的是( A ) A.光电效应实验 B.光的双缝干涉实验 C.光的圆孔衍射实验 D.泊松亮斑实验 解析 光的双缝干涉、圆孔衍射、泊松亮斑实验都说 明光具有波动性.
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3.下列现象中说明光具有波动性的是( BC )
高三物理高考总复习课件：专题12 第1讲波粒二象性
• 1．[对光电效应原理的考查]当用一束紫外线 照射锌板时，产生了光电效应，这时( ) • A．锌板带负电 • B．有正离子从锌板逸出 • C．有电子从锌板逸出 • D．锌板会吸附空气中的正离子 • 【答案】C • 【解析】当用一束紫外线照射锌板时，产生 了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正
• 2．[对光电效应方程的考查]爱因斯坦提出了 光量子概念并成功地解释了光电效应的规律 而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸 出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的 关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中 可以确定的是( ) • A．逸出功与ν有关 • B．Ekm与入射光强度成正比 • C．当ν＜ν0时，会逸出光电子 • D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 • 【答案】D
三、光的波粒二象性
波动 性． 1．光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有________
粒子 性． 2．光电效应说明光具有________ 波粒二象 性． 3．光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的________________
四、物质波 1．概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是 大 的地方，暗条纹是光子到达概率________ 小 的地方，因此光 光子到达概率________ 波又叫概率波． 2．物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波 h p ，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量． 与它对应，其波长 λ＝________
• 【解析】光具有波粒二象性是微观世界具有 的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光 的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒 子性．光的波长越长，波动性越明显，光的 频率越高，粒子性越明显．宏观物体的德布 罗意波的波长太小，很难观察到波动性，并 不是不具有波粒二象性．
高三物理一轮复习课件：选修3-5 波粒二象性
【解析】
－19 2.21 × 1.6 × 10 W W ＝ hν0 ， ν0≈ h 光电效应方程 hν＝W＋Ekm 8 3.0 × 10 c － Ekm ＝ hν － W ＝ h λ － W ＝ 6.63×10 34× －7 － 2.5×10 2.21×1.6×10－19＝4.4×10－19 J.
。
。
【解析】 (1)因 E＝hν c 而 ν＝λ，所以 －34 6.63 × 10 ×3×108 hc E＝ λ ＝ J＝5.0×10－19 J. －10 4 000×10 (2)由爱因斯坦的光电效应方程得： hν＝W＋Ekmax 所以 Ekmax ＝ hν － W ＝ 5.0×10 － 19 J － 3.5×10 － 19 J ＝ 1.5×10－19 J.
• 如右图所示是光电效应中光电子的最大初 动能Ekm与入射光频率ν的关系图线．从图 可知 ( ) • A．Ekm与ν成正比 • B．入射光频率必须大于或等于极限频率 ν0时，才能产生光电效应 • C．对同一种金属而言，Ekm仅与ν有关 • D．Ekm与入射光强度成正比 • 【答案】 BC
紫光的波长为 4 000 A， 金属钠的逸出功为 3.5×1019 J，求： (1)每个紫光光子的能量为多大？ (2)若用该紫光照射金属钠时，产生的光电子的最大 初动能是多大？(1 A＝10－10 m)
题组演练
•
光的波粒二象性
• 干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明
光是一种波；光电效应和康普顿效应又用 无可辩驳的事实表明光是一种粒子．因此
现代物理学认为：光具有波粒二象性．
题组演练
• 一、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 光子数→决定单位时间内发射的光电子数 ．
高中物理 第17章 波粒二象性 章末复习方案课件5高二选修35物理课件
考法三 光电效应 曲线 (ɡuānɡ diàn xiào yìng)
1．Ekν曲线．如图甲所示的是光电子最大初动能Ek随 入射光频率(pínl νǜ) 的变化曲线．这里，横轴上的截距是金属的截
止频率或极限频率；纵轴上的截距，是金属的逸出功的负值； 斜率为普朗克常量．
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【变式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(fāshè)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(fāshè)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.问每个光脉冲的长 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)
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吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这 已被实验证实．光电效应实验装置示意图如图所示．用频率 为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频
率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若 加上反向电压(diànyā)U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源 负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大 U，光电流会逐渐减小；
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解析 由题意可知一个电子吸收多个光子仍然遵守
光电效应方程，设电子吸收了n个光子，则逸出的光电
子的最大初动能为Ek＝nhν－W0(n＝2,3,4，…)，逸出的
光电子在遏止电压下运动时应有Ek＝eU，由以上两式联
立得U＝
高考物理一轮复习：13-2《光电效应、波粒二象性》ppt课件
答案 解析
基础自测 教材梳理
考点突破 题型透析
课时训练 规范解答
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基础自测 教材梳理
基础自测
高基三础自物测理一轮复习
教材梳理
第十三章 动量守恒定律
波粒二象性基础自原测子结构教与材原梳理子核
第2节 光电效应 波粒二象性
内容 考点一 光电效应的理解
考
考点二 光电效应方程和光电效应图象的理解及应用
点 考点三 光的波粒二象性 物质波的理解
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
高考物理 波粒二象性复习课件2
5．光的波粒二象性
(1)德布罗意波 实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，也像光子跟光波一样，遵从如下关系
6．德布罗意波
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫做物质波． (2)物质波的实验验证 判定一种假说是否正确的只能是实验． 1927年，戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样，从而证实了电子的波动性．
4．康普顿效应及其解释
(3)康普顿的解释：散射后的X射线波长改变，是X射线光子和物质中的电子发生碰撞的结果．相对X射线光子的能量而言，物质中电子的动能是很小的，电子可以近似看作是静止的，碰撞前后光子与电子的总能量守恒，总动量也守恒．电子碰撞前为静止，碰撞后获得了一定的能量和动量，减小了光子原来的能量和动量，这样，散射光的波长也就变长了．
关于光电效应，下列说法正确的是( ) A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大 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
1．光电效应及应用
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 [答案] D
2．康普顿效应
[解析] 一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后光子的能量减少，根据E＝hν＝pc，可知碰撞以后光子的频率变小，动量变小，波长变长． [答案] D
知道康普顿效应和了解其原理是解题的关键，本章节应注重对概念、原理的识记和理解．
科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，如图15－1－1所示，则以下说法中正确的是 ( )
(1)德布罗意波 实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，也像光子跟光波一样，遵从如下关系
6．德布罗意波
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫做物质波． (2)物质波的实验验证 判定一种假说是否正确的只能是实验． 1927年，戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样，从而证实了电子的波动性．
4．康普顿效应及其解释
(3)康普顿的解释：散射后的X射线波长改变，是X射线光子和物质中的电子发生碰撞的结果．相对X射线光子的能量而言，物质中电子的动能是很小的，电子可以近似看作是静止的，碰撞前后光子与电子的总能量守恒，总动量也守恒．电子碰撞前为静止，碰撞后获得了一定的能量和动量，减小了光子原来的能量和动量，这样，散射光的波长也就变长了．
关于光电效应，下列说法正确的是( ) A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大 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
1．光电效应及应用
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 [答案] D
2．康普顿效应
[解析] 一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后光子的能量减少，根据E＝hν＝pc，可知碰撞以后光子的频率变小，动量变小，波长变长． [答案] D
知道康普顿效应和了解其原理是解题的关键，本章节应注重对概念、原理的识记和理解．
科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，如图15－1－1所示，则以下说法中正确的是 ( )
2025届高三物理一轮复习光电效应波粒二象性(45张PPT)
第十五章
原子结构 波粒二象性 原子核
第1讲 光电效应 波粒二象性
1.知道热辐射和黑体辐射,掌握黑体辐射的实验规律。2.了解光电效应现象,理解光电效应的实验规律,会利用光电效应方程计算逸出功、截止频率、最大初动能等物理量。3.了解实物粒子的波动性,知道物质波的概念。
1.热辐射。(1)定义:周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的_______有关,所以叫热辐射。(2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同。
解析 普朗克在研究物体热辐射的规律时发现,电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,每一份能量叫作一个能量子,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,A项正确,C项错误;黑体不反射电磁波,但会向外辐射电磁波,即黑体辐射,B项错误;一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,D项错误。
(4)入射光的强度与光子的能量:入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量,即I=nhν,n是单位时间照射到单位面积上的光子数。(5)光的强度与饱和光电流:饱和光电流与入射光的强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的,对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光的强度之间没有简单的正比关系。
考点1 黑体辐射及其实验规律
温度
2.黑体、黑体辐射的实验规律。(1)黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生_______的物体。(2)黑体辐射的实验规律。①对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关。
反射
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_______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,如图所示。
山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件
2、公式推导：设导体中自由电荷(载流子)是自由电子．图中 电流方向向右，则电子受洛伦兹力方向向上，在上表面A积聚 电子，则， qBv ＝ qE ，E ＝ Bv ，
电势差U＝ Eh ＝ Bhv又I ＝ nqSv S为导体的横截面积S＝hd
I 得v＝ nqhd
BI 所以U＝Bhv＝ nqd
1 霍尔系数 nq
1.如图所示，有a、b、c、d四个离子，它们带同种电荷且电 荷量相等，它们的速率关系为va<vb＝vc<vd，质量关系为ma＝ mb<mc＝md.进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器射出， 由此可以判定( )A
A．射向P1的是a粒子 B．射向P1的是b粒子 C．射向A2的是c粒子 D．射向A2的是d粒子
(1)已知这些离子中的离子甲到 达磁场边界EG后，从边界EF穿出磁场， 求离子甲的质量． (2)已知这些离子中的离子乙从 EG边上的I点(图中未画出)穿出磁场， 且GI长为a，求离子乙的质量． (3)若这些离子中的最轻离子的 质量等于离子甲质量的一半，而离子 乙的质量是最大的，问磁场边界上什 么区域可能有离子到达．
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直线运动
E (1)若 v＝v0＝B，粒子做
，与粒子的电荷量、 电场力 电性、质量无关，但与速度的方向有关． 动能 E (2)若 v＜B，粒子所受电场力大，粒子向 方向 洛伦兹力 偏转，电场力做正功，粒子的 增加． 动能 E (3)若 v＞B， 粒子所受洛伦兹力大， 粒子向 方 向偏转，电场力做负功，粒子的 减少．
4、如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为 1.0×10－4 kg，带4.0×10－4 C的正电荷，小球在棒上可以 滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁 场中，匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向右，匀 强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直于纸面向里， 小球与棒间的动摩擦因数为μ ＝0.2，求小球由静止沿棒竖 直下落的最大加速度和最大速度．(设小球在运动过程中所 带电荷量保持不变，g取10 m/s2)
人教版选修(3-5)高中物理复习课件：波粒二象性
人教版选修(3-5)高中物理复习课件：波粒二象性
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人教版选修(3-5)第十七章《波粒二象性》ppt 科学的历史不仅是一连串事实、规则和随之而来的数学描述，它也是一部概念的历史。
当我们进入一个新的领域时，常常需要新的概念。
——普朗克
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”
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波粒二象性课件5(高二物理)
高中物理课件
2．爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦说，在光电效 应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是 hν，这 些能量的一部分用来克服金属的逸出功，剩下的表现为 逸出的光电子的初动能 Ek，公式表示为 Ek＝hν－W．
3．爱因斯坦解释光电效应． (1)光电子的初动能与入射光的频率成线性关系，与 光强无关．只有 hν>W0 时，才有光电子逸出，νc＝Wh0就 是光电效应的截止频率．
高中物理课件
解析：光电子的最大初动能与入射光的频率有关， 与入射光的强度无关，故选项 A 错，B 对；对于任何一 种金属都存在一个发生光电效应的入射光的最小频率(截 止频率)，对应着一个“最大波长”，故选项 C 对，D 错．
答案：BC
高中物理课件
知识点二 康普顿效应 提炼知识 1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用， 使光的传播方向发生改变的现象． 2．康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长相 同的成分外，还有波长更长的成分．
子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向
运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原
来的光子相比( )
A．频率变大 C．光子能量变大
B．速度变小 D．波长变长
高中物理课件
解析：光子与自由电子碰撞时，遵守动量守恒和能 量守恒，自由电子碰撞前静止，碰撞后动量、能量增加， 所以光子的动量、能量减小，故 C 错误；由 λ＝hp、E＝hν 可知光子频率变小，波长变长，故 A 错误，D 正确；由 于光子速度是不变的，故 B 错误．
答案：D
高中物理课件
拓展一 光电效应 1．光电效应现象． 如图所示，用弧光灯照射锌板， 与锌板相连的验电器就带正电，即锌板也 带正电．这说明锌板在光的照射下发射出了电子． (1)定义：在光的照射下物体发射出电子的现象，叫 作光电效应，发射出来的电子叫作光电子．
2．爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦说，在光电效 应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是 hν，这 些能量的一部分用来克服金属的逸出功，剩下的表现为 逸出的光电子的初动能 Ek，公式表示为 Ek＝hν－W．
3．爱因斯坦解释光电效应． (1)光电子的初动能与入射光的频率成线性关系，与 光强无关．只有 hν>W0 时，才有光电子逸出，νc＝Wh0就 是光电效应的截止频率．
高中物理课件
解析：光电子的最大初动能与入射光的频率有关， 与入射光的强度无关，故选项 A 错，B 对；对于任何一 种金属都存在一个发生光电效应的入射光的最小频率(截 止频率)，对应着一个“最大波长”，故选项 C 对，D 错．
答案：BC
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知识点二 康普顿效应 提炼知识 1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用， 使光的传播方向发生改变的现象． 2．康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长相 同的成分外，还有波长更长的成分．
子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向
运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原
来的光子相比( )
A．频率变大 C．光子能量变大
B．速度变小 D．波长变长
高中物理课件
解析：光子与自由电子碰撞时，遵守动量守恒和能 量守恒，自由电子碰撞前静止，碰撞后动量、能量增加， 所以光子的动量、能量减小，故 C 错误；由 λ＝hp、E＝hν 可知光子频率变小，波长变长，故 A 错误，D 正确；由 于光子速度是不变的，故 B 错误．
答案：D
高中物理课件
拓展一 光电效应 1．光电效应现象． 如图所示，用弧光灯照射锌板， 与锌板相连的验电器就带正电，即锌板也 带正电．这说明锌板在光的照射下发射出了电子． (1)定义：在光的照射下物体发射出电子的现象，叫 作光电效应，发射出来的电子叫作光电子．
高三物理一轮复习 第十三章 第2讲 波粒二象性3
峙对市爱惜阳光实验学校第十三章第2讲波粒二象性3光电效1．产生条件入射光的频率大于金属的极限频率。
2．光电效规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效。
(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)光电效的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s。
(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。
1．对光电效现象的三点说明(1)光电效的实质是光现象转化为电现象。
(2)光电效中的照射光包括可见光和不可见光。
(3)照射光的频率决着是否发生光电效及光电子的最大初动能。
2．对光电子的理解光电子是金属外表受光照射逸出的电子，光电子也是电子，与光子不同，光子的本质是光。
1．用强度和频率都相同的两束紫外线分别照射到两种不同金属的外表上，均可发生光电效，那么以下说法中正确的选项是( )A．两束紫外线光子总能量相同B．从不同的金属外表逸出的光电子的最大初动能相同C．在单位时间内从不同的金属外表逸出的光电子数相同D．从不同的金属外表逸出的光电子的最大初动能不同解析：选ACD 因为紫外线的强度和频率都相同，所以光子总能量相同，A正确；根据光电效方程E k＝hν－W0知，两种金属逸出功不同，所以光电子最大初动能不同，B错误，D正确；由于强度和频率都相同，所以单位时间内从金属外表逸出的光电子数相同，C正确。
光电效方程1．根本物理量(1)光子的能量ε＝hν，其中h＝3×10－34J·s(称为普朗克常量)。
(2)逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值。
(3)最大初动能：发生光电效时，金属外表上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
2．光电效方程光电子的最大初动能E k与入射光光子的能量hν和逸出功W0之间的关系：E k ＝hν－W 0。
1．对光电效规律的解释对规律对规律的产生的解释存在极限频率νc 电子从金属外表逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0，要使入射光子的能量不小于W0，对的频率νc＝W0h，即极限频率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，一克服阻碍作用做功，剩余转化为光电子的初动能，只有直接从金属外表飞出的光电子才具有最大初动能，对于确的金属，W0是一的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大光电效具有瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程光较强时饱和电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大图13－2－12．用图象表示光电效方程(1)最大初动能E k与入射光频率ν的关系图线如图13－2－1。
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（2）、存在遏止电压和截止频率 当 K、A 间加反向电压达到某一值 Uc 时，光电流恰为0。 Uc称遏止电压
遏止电压的存在意味着光电子有一个初速度的上限 现象：对一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电 压一样，光的频率变，遏止电压变。
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1 2 me vc eU c 2
结论：对于同种物质，光电子的能量（最大初动能） 只与入射光的频率有关。
高三总复习 选修3-5
16.3
波粒二象性
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一 能量量子化
1 黑体辐射 （1）热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波， 这种辐射与物体的温度与关，所以叫热辐射。 （2）黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 而不发生反射的物体就是绝对黑体，简称黑体。 不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作 黑体。 从小孔向外的辐射就是 黑体辐射。
A C 1.9eV 2.5eV B D 0.6eV 3.1eV
解：反向截止电压为0.60V， EKm= 0.60 eV W= hν - EKm= 2.5-0.6=1.9 eV
三、康普顿效应及其解释 1、康普顿效应：用X射线照射物体时，散射出来的X射线的 波长会变长的现象 2、爱因斯坦提出光子的动量为P＝ ，式中λ 为光波的 波长． 3、康普顿的解释：散射后的X射线波长改变，是X射线光子和 物质中的电子发生碰撞的结果．相对X射线光子的能量而言， 物质中电子的动能是很小的，电子可以近似看作是静止的， 碰撞前后光子与电子的总能量守恒，总动量也守恒．电子碰 撞前为静止，碰撞后获得了一定的能量和动量，减小了光子 原来的能量和动量，这样，散射光的波长也就变长了 4.康普顿散射实验的意义 （1）有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设； （2）首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设； （3）证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒 定律仍然是成立的。
（2）德布罗意波的实验验证
X 射线照在晶体上可以产生衍射，电子打在晶体上也能
观察电子衍射。 1927年 C.J.戴维孙与 G.P.汤姆孙 分别利用晶体作电子衍射实验，得到了类 似右图的衍射图样验证了电子具有波动性。
G.P.汤姆孙（J.J.汤姆孙之子） 与 C.J.戴维孙共同获 1937 年诺贝尔物理学奖。 此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。 亮纹是电子出现概率比较大的地方 粒子也是一种概率波
四、德布罗意波 1.物质波的引入 1924年，德布罗意考虑到普朗克量子和爱因斯坦光子理论 的成功，在博士论文中大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒 子。
假设：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、 太阳，都有一种波与它对应。把这种波称为德布罗意波或物质 波 2.德布罗意关系式
h P
hv
3、关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的( D ) A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二 象性 B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都 没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在 微观高速运动的现象中是统一的 D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性 4、下列说法中正确的是 ( B) A．光的波粒二象性学说就是由牛顿的微粒说与惠更斯的 波动说合并而成的 B．光的波粒二象性学说并没有否定光的电磁说，在光子 能量公式ε ＝hν 中，频率ν 显示出波的特征，ε 显示出 粒子的特征C．德布罗意的物质波理论纯粹是他基于自然 科学中的对称思想而提出的，并没有得到实验的证实 D．只有微观粒子才有波动性，宏观物体是没有波动性的
固体在温度升高时颜色的变化
800K
1000K
1200K
1400K
实验结果 辐射强度 e0 ( , T )
1、相同温度下，辐射强度变化，不 与波长成正比，中间有一峰值。 2、温度升高，各种波长辐射能 量都增加。
3、温度升高，辐射强度 极大值向短波移动
λ
0 1 2 3的电子叫光电子．这一现象是由赫兹首先发现的．
2 光电效应的实验规律 （1）存在饱和光电流 在光照条件不变的的情况下 ，随着所加电压的增大，光电流趋 于一个饱和值。 在电流较小时，电流随着电 压的增大而增大，但当电流增大到 一定值之后，即使电压在增大，电 流也不会增大。 结论：在光的颜色（频率）不变的情况下，入射光 越强，饱和光电流越大。入射光越强，单位时间发射 电子数目越多
(1)定义： 普朗克认为，带电微粒辐射或吸收能量时， 只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可 再分的最小能量值ε 叫做能量子 (2)大小：ε ＝ hν
其中ν 是电磁波的频率，h称为普朗克常量，h＝6.626×10－34 J·s(一般h取6.63×10－34 J·s)
二、光电效应
1、定义：在光(包括不可见光)的照射下从金属表面 上发射出电子的现象叫光电效应．
按经典：光越强，Ek越大，Uc 应于光强有关矛盾
（2）存在遏止电压和截止频率 入射光的频率小于到某一数 值时，即使不施加反向电压， 也没有光电流（没有光电子）
结论： 入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应
按经典：不管光的频率如何，只要光足够强，电子都 可以获得足够的能量从而逸出表面，不应有截止频 率——矛盾
5．光的波粒二象性 光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二 象性．光子的能量ε 和动量p可以表示为
能量ε 和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量； 波长λ 或频率ν 是描述物质的波动性的典型物理量． 两式左侧的物理量ε 和p描述光的粒子性，右侧的 物理量ν 和λ 描述光的波动性，它们通过普朗克常量 h联系在一起． 大量的光子表现为波动性；个别的光子表现为粒子性。 光波是一种概率波。
大时，称为饱和光电流．由电压表V和电流表G的读数，可画出两种光照射时
光电管的伏安特性曲线如图乙所示．以下说法正确的是 ( D )
A．两种光分别照射光电管时，阴极K的极限频率不同 B．两种光分别照射光电管时，光电子从阴极K表面逸出时间的长短不同 C．两种光的频率不同 D．两种光的强度不同
例2（03天津）如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV 的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键， 调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表 读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表 读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为 ( ) A
7．不确定关系 位置和动量的不确定性的关系
h x p 4
在微观领域，要准确地测定粒子的位置，动量的不确 定性就更大；反之，要准确确定粒子的动量，那么位置的 不确定性就更大．
1、关于光电效应，下列说法正确的是( D ) A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大 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 2、假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电 子相互碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方 向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比 ( D ) A．频率变大 B．速度变小 C．光子能量变大 D．波长变长
例1：研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为ν 1和ν 2的两种 光分别照射光电管阴极K时，都有光电子产生．在光电管的两极K、A之间加
反向电压时，光电子从阴极K发射出来后向阳极A做减速运动．当电流表G读
数为零时，电压表V的读数称为反向截止电压．在光电管K、A之间加正向电 压时，光电子从阴极K发射出来向阳极A做加速运动，当电流表G的读数为最
黑体模型
黑体模型
空腔上的小孔
炼钢炉上的小洞
向远处观察打开 的窗子 近似黑体
（3）对于一般材料，辐射电磁波的情况除与温度有 关外，还与材料的种类及表面积有关。
（4）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。因此研究黑体辐射的规律是了解一 般物体热辐射性质的基础。
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辐射电磁波的特征与温度有关。室温时辐射主 要成分是波长较长的电磁波，不能引起人的视觉， 温度升高，波长较短的成分越来越强。
（3）光电效应存在瞬时性 当入射光的频率超过截止 频率，无论入射光怎样微弱， 几乎在光照射到金属时立即产 生光电效应。
结论：产生光电流的时间不超过10-9s
按经典：如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需要 几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量， 这个时间远大于10-9s——矛盾
3、光子说
光是一份一份的不连续传播的，每一份叫做一个光子， 光子的能量跟它的频率成正比，即：E＝ hν (h为普朗克常 量) 4．爱因斯坦光电效应方程：hν ＝ .
（1）W为逸出功：使电子脱离金属所要做功的最小值，对 不同金属，各不相同. （2） 光电子的最大初动能
（3）hν ：入射光子的能量 （4）三个量单位可均用eV，也可均用J，但必须统一