高考复习必备——光学波粒二象性知识

一．知识回顾
一、光电效应
1．定义：在光的照射下从物体表面发射出________的现象．
2．规律
(1)各种金属都存在一个极限频率ν0，只有入射光的频率______________ν0时才能发生光电效应；
(2)瞬时性：光照射到金属，光电子的产生是________，光电子的产生时间不超过10－9s ；
(3)光电子的最大初动能跟入射光的强度无关，随着入射光的频率增大而________；
(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________比．
3．解释依据
(1)光子说：光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个________，光子的能量ε跟光的频率ν成正比，即ε＝________；
(2)爱因斯坦光电效应方程：E K ＝________，E K 是光电子的最大初动能，W 0是金属的________．
三． 光电效应 光子
【基础知识训练】
1. 如图21-1-1，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开，
这时
A ． 锌板带正电，指针带负点
B ． 锌板带正电，指针带正点
C ． 锌板带负电，指针带正点
D ． 锌板带负电，指针带负点
2．关于光电效应的产生，下列说法正确的是：
A ．只要光足够强，就能从金属表面打出电子
B ．只要光照射时间足够长，就能从金属表面打出电子
C ．只要光的频率足够高，就能从金属表面打出电子
D ．光线越弱，打出光电子的时间就越长
3．下列观点不正确的是：
A ．电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的
B ．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的
C ．每个光子的能量只决定于光子的频率
D ．同种颜色的光的强弱不同是因为光子的能量不同
4．金属中的电子吸收光子后，如果能克服___________________________,成为光电子;但不同的金属这种束缚程度不同,电子逃逸出来所需要吸收光子的能量不同,所以不同的金属要发
生光电效应就存在一个______________
5．光电效应方程E
K =hµ—W，其中E
K
指飞出电子的
_________________,h=____________,W为________________.
【能力技巧训练】
6．用绿光照射光电管，产生了光电效应，欲使光电子逸出时的最大初动能增大，下列作法可取的是：
A．改用红光照射 B. 增大绿光的强度
C．改用紫光照射 D. 增大光电管上的加速电压
7．某金属极限波长为0.5um，要使该金属发生光电效应，照射光子的最小能量为_________ev. 8．已知某金属表面接受波长为λ和2λ的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能为30ev和10ev，求该金属的极限波长？
【探究创新训练】
9. 如图21-1-1是某金属发生光电效应时最大动能与入射光的频率的关系图，由图象可求出
A．该金属的极限频率和极限波长
B．普朗克常量
C．该金属的逸出功
D．单位时间内逸出的光电子数
10. 在绿色植物光和作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为
6.88×107 m的光子，同时放出1mol氧气，植物储存469J的能量，绿色
植物能量转换效率为多少？
四．光的波粒二象性
【基础知识训练】
1.对于光的波粒二象性的说法中，下列说法中，正确的是
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子和电子是同样一种粒子，光波和机械波同样是一种波
C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成
D．光是一种波同时也是一种粒子
2．下列现象中说明光有粒子性的有
A. 光的干涉
B. 光的衍射
C．光电效应 D. 康普顿效应
3. 下列说法正确的是
A．光的频率越高，衍射现象越容易看到
B．光的频率越高粒子性越显著
C．大量光子产生的效果往往显示波动性
D．让光子一个一个通过狭缝，每个光子都会在相同轨道上作匀速直线运动
4．光具有波粒二象性，个别光子往往表现出___________性，大量光子表现出______________,高频光子表现出__________, 低频光子易表现出_____________,光在传播过程中显示__________,光与物质发生作用时____________
5. 光的波动说的实验基础是_____________________,光子说的实验基础是_________________,现在人们对光的本性的认识是_________________
【能力技巧训练】
6. 下列说法正确的是
A．光的粒子性说明每个光子就象一个极小的球体
B．光是波，与机械波相似
C．在光的干涉条纹中，明条纹是光子到达概率大的地方
D．波动性和粒子性在宏观领域是对立的，在微观领域是可以统一的
7．按红外线.紫外线.伦琴射线.的顺序比较
A．穿透能力由弱到强
B．越来越不易发生衍射
C波动性越来越明显
D．粒子性由弱到强.
8．橙光在水中传播速度为2.25×108m/s,在水中的波长是4500A0，橙光在空气中的波长是__________A0,它的一个光子的能量是____________。

【探究创新训练】
9. A.B两种色光分别垂直水面并射向池底，经历时间T
A >T
B
,那么两种光子的能量关系是
A. E
A >E
B
B. E
A
<E
B
C. E
A =E
B
D. 不能确定
10. 100W的单色光源发光效率为5％，发射的光波长为5.9×107-m, 求该光源1秒发射的光子数？
第一节光电效应光子
1.B;
2.C;
3.D;
4.金属内正电荷引力逃逸出来，极限频率；
5.最大初动能，
6.63×1014-JS;逸出功；6.C；
7.2.49ev；
8. 4λ；
9.A.B.C; 10. 34%
第二节光的波粒二象性.
1.D;
2.C.D;
3.B.C;
4.粒子、波动性、粒子性、波动性、波动性、粒子性
5. 干涉、衍射、光电效应、光有波粒二象性；
6.C.D；
7.A.B.D;
8.6000A0.2.1ev
9.A；10. 1.5×1019个。