2021年高考物理一轮复习第15章近代物理初步第1讲光电效应波粒二象性课件

一个饱和值，即一定的光照条件下单位时间发出的光电子数目是一定的。
实验表明，光的频率一定时，入射光越强，饱和光电流 03 __越__大__，单位时 间内发射的光电子数 04 __越__多__。
(2)存在遏止电压：使光电流减小到 0 的反向电压 Uc 称为遏止电压。遏 止电压的存在意味着光电子的初动能有最大值 Ekm＝12mev2c＝eUc，称为光电 子的最大初动能。实验表明，遏止电压(或光电子的最大初动能)与入射光的 05 __强__度__无关，只随入射光频率的增大而 06 __增__大__。
第1讲 光电效应 波 粒二象性
主干梳理 对点激活
知识点
光电效应及其规律 Ⅰ
1．定义 照射到金属表面的光，能使金属中的 01 __电__子__从表面逸出的现象。
2．光电子 02 __光__电__效__应____中发射出来的电子。
3．光电效应规律
(1)存在饱和光电流：光照条件不变，当正向电压增大时，光电流趋于
(1)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 04 _大__的地方，暗条纹是光子到达概率 05 _小__的地方，因此光波是 一种概率波。
(2)对于电子和其他微观粒子，由于同样具有波粒二象性，所以与它们相 联系的德布罗意波也是概率波。
一 堵点疏通 1．光子和光电子都是实物粒子。( × ) 2．只要入射光的强度足够强，就能发生光电效应。( × ) 3．光电效应说明光具有粒子性，说明光的波动说是错误的。( × ) 4．电子枪发射电子的现象就是光电效应。( × ) 5．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。( × ) 6．光的波长越长，越容易发生干涉和衍射现象。( √ ) 7．光电效应方程 Ek＝hν－W0 中 ν 为入射光子的频率，而不是金属的 极限频率。( √ ) 8．不同的金属一定对应着相同的极限频率。( × )
知识点
爱因斯坦光电效应方程 Ⅰ
1．光子说
在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的
能量子，简称光子，光子的能量 ε＝ 01 __h_ν___。其中 h＝6.63×10－34 J·s(称
金属所做功的 02 __最__小__值___。
3．最大初动能 发生光电效应时，金属表面上的 03 _电__子___吸收光子后，除了要克服金 属的逸出功外，有时还要克服原子的其他束缚而做功，这时光电子的初动
考点
2．放射性同位素(Ⅰ)
3．核力、核反应方程(Ⅰ) 原子核
4．结合能、质量亏损(Ⅰ)
5．裂变反应和聚变反应、裂变反应堆(Ⅰ)
6．射线的危害和防护(Ⅰ)
1.理解光电效应现象，掌握光电效应方程的应用。高考中常以选择题 形式呈现。 2．理解玻尔理论对氢原子光谱的解释，掌握氢原子的能级公式并能灵 活应用，用氢原子能级图求解原子的能级跃迁问题是高考的热点。 考 点 3．原子核式结构的发现、原子核的组成、放射性、半衰期等仍会是高 考命题的重点。 解 读 4．了解放射性同位素的应用，了解核力的特点。 5．书写核反应方程，区分核反应的种类并根据质能方程求解核能问题 在高考中命题率较高。 6．裂变反应、聚变反应的应用，射线的危害和应用等知识与现代科技 联系密切。
的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，W0 是 的增大而增大，与
一定的，故光电子的最大初动能只随入射光频率的增大 入射光的强度无关 而 08 _增__大___
对应规律
对规律的产生的解释
光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即 效应具有瞬时性 增大，不需要 09 __积__累__能__量____的时间
能就比较小；当逸出过程只克服金属的逸出功而逸出时，光电子的初动能
称为最大初动能。
4．爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式：Ek＝ 04 __h_ν_－__W__0 __。 (2)物理意义：金属表面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 05 ___逸__出__功__W__0__，剩下的表现为逸出后光电子 的最大初动能 Ek＝ 06 ___12_m__ev_2__。
对于频率相同的光，光较强时，单位时间内照射到单位 光较强时饱和电流 面积上的光子数较多，照射金属时产生的 10 _光__电__子____ 大
较多，因而饱和电流较大
知识点
波粒二象性 Ⅰ
1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有 01 _波__动___性。 (2)光电效应和康普顿效应说明光具有 02 _粒__子___性。 (3) 03 _光__既__具__有__波__动__性__，__又__具__有__粒__子__性__，即光具有波粒二象性。
第十五章 近代物理初步
考情 高考对本章的考查主要以选择题形式出现，经常结合经典物理理论
分析 和最新科技成果考查，难度不会太大。
波粒二 1.光电效应(Ⅰ)
象性 2．爱因斯坦光电效应方程(Ⅰ)
原子 1.氢原子光谱(Ⅰ)
结构 2．氢原子的能级结构、能级公式(Ⅰ)
重要
1.原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期(Ⅰ)
5．对光电效应规律的解释
对应规律
对规律的产生的解释
存在截止频率 νc
电子从金属表面逸出，必须克服金属的逸出功 W0，则 入射光子的能量不能小于 W0，对应的频率必须不小于 νc
W0 ＝ 07 __h_，即截止频率
电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余 光电子的最大初动
部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出 能随着入射光频率
(3)存在截止频率：每种金属都有一个极限频率或截止频率 νc，入射光 的频率必须 07 _大__于___等于这个极限频率才能产生光电效应，低于这个频率 的光不能产生光电效应。
(4)光电效应具有瞬时性：当入射光的频率超过截止频率 νc 时，无论入 射光怎样微弱，光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过 10－9 s。
(4)光子的能量 ε＝hν，光子的动量 p＝hλ。
2．物质波 (1)1924 年，法国物理学家德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，每 一个运动着的粒子都有一个波和它对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗 意波。所以实物粒子也具有波粒二象性。 (2)物质波的波长：λ＝hp＝mhv，其中 h 是普朗克常量。 3．概率波 光和实物粒子的波粒二象性是指光子和实物粒子在空间出现的概率遵 循波动规律，故称概率波。