高中物理第二章波粒二象性2.2光子课件粤教版
高中物理第2章第3节康普顿效应及其解释第4节光的波粒二象性课件粤教版选修3

B [光是一种电磁波,不是机械波,故 A 选项错误;光的衍射 现象,说明光具有波动性,可以携带信息,故 B 选项正确,C、D 选 项错误.]
3.康普顿效应证实了光子不仅具有能量,而且具有动量.如图 所示给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰后光子 ()
C [光子与电子碰撞过程中,能量守恒,动量也守恒,因光子 撞击电子的过程中光子将一部分能量传递给电子,光子的能量减少, 由 E=hλc可知,光子的波长增大,即 λ′>λ,故 C 正确.]
对光的波粒二象性的理解
1.光的粒子性的含义 粒子的含义是“不连续”“一份一份”的,光的粒子即光子, 不同于宏观概念的粒子,但也具有动量和能量. (1)当光同物质发生作用时,表现出粒子的性质. (2)少量或个别光子易显示出光的粒子性. (3)频率高,波长短的光,粒子性特征显著.
二、光的波粒二象性 2.概率波 在光的干涉实验中,每个光子按照一定的概率落在感光片的某 一点上.概率大的地方落下的 光子多 ,形成 亮纹 ;概率小的地方 落下的 光子少 ,形成 暗纹.所以,干涉条纹是光子落在感光片上各 点的 概率 分布的反映.这种 概率 分布就好像波干涉时强度的分 布.从这个意义上讲,有人把对光的描述说成是概率波.
λ
二、光的波粒二象性
1.光的波粒二象性的本质 (1)光的 干涉 和 衍射 实验表明,光是一种电磁波,具有波动性. (2) 光电效应 和 康普顿效应 则表明,光在与物体相互作用时, 是以一个个 光子 的形式出现的,具有粒子性. (3)光既有 粒子性 ,又有 波动性 ,单独使用波或粒子的解释都 无法完整地描述光所有的 性质 ,这种性质称为波粒二象性.
高中物理 第二章 波粒二象性 第二节 光子课件 粤教版选修
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2.遏止电压与入射光的频率有关而与入射光的强度 无关.
当光的频率高于极限频率时,能量传递给电子以后, 电子摆脱束缚要消耗一部分能量,剩余的能量以光电子 的动能的形式存在,遏止电压对应着光电子的最大初动 能,它们的关系是:eU0=12mv2max,而根据光电效应方程 可知,Ekm=hν-W0,
最大初动能与光子的频率以及物体的逸出功有关, 所以在入射物体一定时,遏止电压与入射光的频率有关, 与强度无关.
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
解析:根据极限频率越大的金属材料逸出功越大,选 项 A 正确;能否发生光电效应与入射光的频率有关,与 照射的强度和时间无关,选项 B 错误;金属的逸出功与 金属本身的性质有关,
而与从金属表面逸出的光电子的最大初动能无关,选 项 C 错误;光子频率决定光电效应能否发生,在发生光 电效应的前提下光强的大小决定光电子的多少,选项 D 错误.故选 A.
答案:BD
题后反思 解决本题的关键是掌握光电效应的发生条件及其方 程的内容,以及知道遏止电压与最大初动能之间的关 系.注意遏止电压与入射光的频率成线性关系,并不是成 正比,并理解图象的纵、横坐标的含义.
1.对爱因斯坦光电效应方程 hν=12mv2max+W0,下面 的理解正确的有( )
A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从 金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能
即只要是不连续的,且只能取整数,
不能取小数的量均可以看作量子.如大象的头数、学 生个数等,但人的身高,质量及汽车的速度都是连续的, 不会出现一份份的现象,故不是量子化.故选 D.
答案:D
知识点二 光电效应方程及其解释
提炼知识 1.光电效应方程. (1)逸出功. 由于离子的束缚,物体内部的电子只有吸收一定的 能量,才能从物体内部逃逸出来成为光电子,也就是说, 必须对内部电子做功,电子才能脱离离子的束缚而逸出 表面,这个功称为物体的逸出功,用符号 W0 表示.
2018-2019学年高中物理第二章波粒二象性第三、四节光的波粒二象性课件粤教版选修3-5
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拓展一
康普顿效应及其解释
1.光子与电子碰撞过程满足什么规律? 提示:碰撞过程中满足动量守恒和能量守恒.
2.碰撞后电子和光子的能量将发生怎样的改变? 提示:电子由静止变为运动,能量增加,根据能量守 恒,光子的能量减小.
3.光子和电子碰撞后,有没有可能出现光子的频率 不变的情况? 提示: 有可能. 若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞, 光子将与整个原子交换能量, 由于光子质量远小于原子质 量,根据碰撞理论,碰撞前后光子能量几乎不变,频率不 变.
判断正误 (1)康普顿效应进一步证实了光的波动性.(×) (2)光电效应和康普顿效应都体现了光的粒子性. (√)
小试身手 1.X 射线散射后波长会改变,是由于 X 射线光子和 物质中电子________的结果. 解析:当 X 射线光子和物质中的电子碰撞时,电子 获得了一定的动量,根据动量守恒,光子的动量减小,由 h p= λ 可知波长变长.
第二章 波粒二象性
第三节 第四节
康普顿效应及其解释 光的波粒二象性
学
习
目
标
重 重点
点
1.了解康普顿效应 及其意义. 2.知道光具有波粒 二象性,区分光 的波动性和粒子 性. 3.知道光波是概 率波
难点
难 点 1.康普顿效 应. 2.波粒二象 性. 1.康普顿效 应的解释. 2.概率波的 理解.
知识点一 提炼知识 康普顿效应.
①若光子和外层电子相碰撞,光子有一部分能量传 给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于 入射光的波长.
②若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞,光子将与 整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,根 据碰撞理论,碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变. ③因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关,所以 波长改变和散射角有关.
波粒二象性PPT课件 粤教版
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(3)发射出的光电子的最大初动能与入射光强度无 关,只随入射光频率的增大而增大;
(4)只要入射光的频率高于金属极板的极限频率, 无论其强度如何,光电子的产生都几乎是瞬时的,不超 过10-9s.
3.光子说 光子说的主要内容为:沿空间传播的光是不连续的,而 是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子;光 子的能量 E 与光的频率 ν 成正比,比例系数即为普朗克 E h 常量
2.三种不同的入射光线A、B、C,分别照射在 三种不同的金属a、b、c上,均恰使金属中飞出 光电子.若三种入射光的波长λA>λB>λC,则: CD A.用入射光A照射金属b或c,金属b、c均可发 生光电效应 B.用入射光B照金属a或c,金属a、c均可发生 光电效应 C.用入射光C照射金属a或b,金属a、b均可发 生光电效应 D.用入射光A与B同时照射金属c,金属c一定不 能发生光电效应
Ek
0
-W粒二象性 光的干涉,衍射等现象充分表明光是波,而光电效应 现象和康普顿效应又无可辩驳地证明了光是粒子。 事实上,光具有波动和粒子二重特性。 俗称光的波粒二象性。 光在传播时更多地表现为波动特性, 在与物质微粒发生作用时更多地表现为粒子特征; 波长越长的光波动性越显著, 频率越高的光粒子性越显著;
方园高复中心
1.光电效应现象。 光照使物体发射电子的现象叫光电效应现象;所发射的 电子叫光电子;光电子定向移动所形成的电流叫光电流. 2. 光电效应现象的实验规律 ( 1)对于任何一种金属,入射光的频率必须大于某一 极限频率才能产生光电效应,低于这个极限频率,无论强 度如何,无论照射时间多长,也不能产生光电效应; (2)在单位时间里从金属极板中发射出的光电子数 跟入射光的强度成正比;
1 2 mvm h W 4. 爱因斯坦光电效应方程 2
高中物理 第2章 波粒二象性 第2节 光子课件 粤教版选修3-5
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3.如图所示,当用一束紫外线照射在不带电的验电器 上的锌板时,将发生的现象是( )
A.验电器金箔带负电 B.有正离子从锌板上飞出来 C.有电子从锌板上飞出来 D.锌板吸收空气中的正离子 【答案】C 【解析】当紫外线照射到锌板上时,会发生光电效应, 从锌板上飞出电子,因而锌板带正电,验电器也带正电.
【解析】(1)当阴极发射的光电子全部到达阳极时,光电流 达到饱和.由电流可知每秒到达阳极的电子数,即阴极每秒发射 的光电子个数
n=Iemt=0.16.46××1100--61×9 1 个=4.0×1012 个 根据光电效应方程,光电子的最大初动能为
Ek=hν-W0=hcλ-hλc0 代入数据可得 Ek=9.6×10-20 J.
至少__等__于____逸出功 W,即 ν≥Wh ,而不同金属 W 不同,因此 不同金属的___极__限__频__率___也不相同.
2.对遏止电压与入射光的频率有关,而与入射光的强度 无关的解释
遏止电压对应光电子的最大初动能,即:eU=12mv2max,对 应爱因斯坦的光电效应方程可得:eU=hν-W,可见,对某种 金属而言,遏止电压只由入射光的___频__率___决定,与__光__强__度__ 无关.
1.(2019年新余名校模拟)被誉为“中国天眼”的世界
最大单口径射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县落成启用,
开始接收来自宇宙深处的电磁波.中国天眼的存在,使得深空
通讯能力延伸至太阳系外缘行星,对探索宇宙的起源和地外文
明具有重要意义.如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级
(106 W)的发射机,其发射的无线电波波长为126 cm.那么该发
四、对光电效应的解释
1.对极限频率的解释 物体内部的一个电子一般只吸收__一__个____光子的能量,如 果光子的能量__小__于____电子的逸出功,那么无论光的强度(光子 数目)有多大,照射时间多长,物体内部的电子都不能被激发出 来,因此光电效应的条件是光子的能量 ε=hν 必须__大__于____或
高中物理 第2章 第1节 光电效应 第2节 光子课件 粤教选修35粤教高二选修35物理课件

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三、能量量子假说与光子假说 4.黑体:(1)能够全部(quánbù吸) 收所有频率的电磁辐射的 理想 物 体.绝对的黑体实际上是 不存在(cún的zài). (2)普朗克利用能量量子化的思想和热力学理论,才完美地解释 了 黑体(hēitǐ)辐射谱.
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4.一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点 热辐射不一定需要高温,任何温度都能发生热辐射,只是温度 低时辐射弱,温度高时辐射强.在一定温度下,不同物体所辐射的 光谱的成分有显著不同.
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热辐射特点
吸收、反射的特点
辐射电磁波的情况与温度有 既吸收又反射,其能力与材料
一般
关,与材料的种类、表面状 的种类及入射波的波长等因
物体
况有关
素有关
辐射电磁波的强弱按波长的 完全吸收各种入射电磁波,不 黑体
分布只与黑体的温度有关 反射
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【例 1】 (多选)对黑体的认识,下列说法正确的是( ) A.黑体只吸收电磁波,不辐射电磁波 B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料 的种类及其表面状况无关 C.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在 空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就 成了一个黑体 D.黑体是一种理想化模型,实际物体没有绝对黑体
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高中物理+第二章第一节《光电效应》
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14
讨论与交流
随着反向电压逐渐增大,光电流是逐渐减 小还是突然减小? 逐渐减小。
由此是否可以推测出射光电子的动能不一样? 不一样。光电效应中从金属出来的光电 子,它们的初速度会有差异,初动能会 有差异,其中最大者叫最大初动能。
遏止电压对应的是所有光电子的动能吗?
但赫兹在通过实验证实了电磁理论 的同时,也发现了一个用电磁理论 无法解释的现象--光电效应。
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光电效应
1、在光(包括不可见光)的照射下, 使物体发射出电子的现象叫做光电 效应。
2、发射出来的电子叫做光电子。
光电效应
4
光电管
1.光电管就是利用光电效应把光信号转变 成电信号的一种传感器。
采用实验探究的方法,控制变量法 先保持光的频率不变,逐渐增大电压,直至
光电流为零,记录遏止电压的值。改变入射 光的强度,记录遏止电压的值。 然后,维持光源的强度不变,改变入射光的 频率,记录遏止电压的值。
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实验结论
遏止电压与入射光的强度无关。 入射光的频率越大,遏止电压越大,即光
而实验结果表明:只有入射光的频率v大 于该金属的极限频率v0时,才能发生光电 效应。
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光电效应与光的电磁理论的矛盾
•矛盾二:根据能量的观点,电子要从物体中 飞出,必须具有一定的能量,而这一能量只能 来源于入射光的能量。 •而实验结果表明:逸出的光电子的能量与入 射光的强度无关,只取决于射光的频率.
物理:第二章第一 节《光电效应》课 件PPT(粤教版选
修3-5)
1
第二章 波粒二象性 第一节 光电效应
学习目标:
1、了解光电效应的规律及光电管的工作原理; 2、知道并理解极限频率、遏制电压的概念; 3、理解光电效应与光的电磁理论的矛盾。2Fra bibliotek光的电磁说
高中物理第二章波粒二象性第一节光电效应课件粤教选修35粤教高中选修35物理课件
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解析:光电效应的条件是入射光的频率大于金属的 极限频率,能否发生光电效应,与入射光的强度无关, 与光照时间也无关,当发生光电效应时,增大入射光的 强度,则光电流会增大,若达到饱和电流值,当增大光 强,会达到新的饱和电流,光电流会增大,故 A 错误; 入射光的频率大于金属的极限频率,才会发生光电效应, 与入射光的强度无关,故 B 错误;光电效应的条件是入 射光的频率大于金属的极限频率,当改变频率小于 ν,
第十三页,共三十七页。
①实验原理: 通过改变光罩上入射孔的数目或大小来改变入射光 的强度,通过更换不同的滤光片来改变光的频率(因光的 颜色由频率决定,光的颜色不同,光的频率便不同),光 电流大小可通过电流表显示出来.实验时,先保持光的 频率不变,改变入射光的强度,探究光电流的变化与入 射光强度的关系.再保持光的强度不变,改变入射光的 频率,探究光电流的变化与光的频率的关系.
第一节 光电效应
第一页,共三十七页。
学习目标
1. 了解光电效应 的规律和光电管 的工作原理. 2. 知道并理解极 限频率、遏止电 压的概念.
重点 难点
重点难点
1.光电效应现象 2.光电效应与光的电磁 理论的矛盾.
极限频率和遏止电压的 理解.
第二页,共三十七页。
知识点 光电效应 提炼知识 1.光电效应与光电流. (1)光电效应现象:金属在光的照射下发射电子的现 象称为光电效应,发射出来的电子称为光电子.
第五页,共三十七页。
4.遏止电压. (1)在强度和频率一定的光照射下,回路中的光电流 会随着反向电压的增加而减小,并且当反向电压达到某 一数值时,光电流将会减小到零,我们把这时的电压称 为遏止电压,用符号 U0 表示.
第六页,共三十七页。
高中物理第二章波粒二象性2.2光子教案粤教版选修3-5(new)
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2.2 光子课堂互动三点剖析一、能量量子说和光子说1.能量量子说1900年,法国的物理学家普朗克提出.其内容是物体的热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的,谐振子的能量是不连续的,是hν的整数倍,hν为一个能量子,其中ν是谐振子的振动频率,h 是一个常量,称为普朗克常量,h=6.63×10-34J·s。
2。
光子说爱因斯坦提出.其内容是:在空间传播的光是不连续的,是一份一份地向外传播,每一份叫做一个光子。
一个光子的能量为E=hν,其中h 是普朗克常量,ν是光的频率。
二、用光子假说解释光电效应1.金属中的自由电子吸收了光子的能量后,其动能大到足以克服金属离子的引力而逃逸出金属表面,成为光电子,对一定的金属来说,逸出功是一定的,照射光的频率越大,光子能量越大,从金属中逸出的电子的初动能就越大,如果入射光的频率较低,它的能量小于金属的逸出功,就不能产生光电效应,这就是存在极限频率的原因。
2。
光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值,(对应从阴极发出的电子,全部被拉向阳极的状态)因为光电流未达到饱和值之前,其大小不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极的电压有关,只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比。
3.光电效应方程表达式为E k =hν-W 0。
其中,E k =21m e ν2为光电子的初动能,W 0为逸出功。
光电效应方程表明,光电子初动能与入射光的频率ν成线性关系,与光强无关。
只有当hν〉W 0时,才有光电子逸出,ν0=hW 0就是光电效应的截止频率. 各个击破【例1】 光子说是___________为解释光电效应而提出的,按照光子说,光子的能量是由光的___________决定的,光的强度是在垂直于光的传播方向上单位时间内通过单位面积的___________.解析:光子说是爱因斯坦提出来的,光子说认为光子的能量是由光的频率决定的,即E=hν。
光强度是指垂直于光的传播方向上单位时间内通过单位面积的能量.答案:爱因斯坦 频率 能量类题演练1波长为0。
光子 PPT课件 课件 粤教版
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39、人的价值,在遭受诱惑的一瞬间被决定。
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40、事虽微,不为不成;道虽迩,不行不至。
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41、好好扮演自己的角色,做自己该做的事。
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42、自信人生二百年,会当水击三千里。
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43、要纠正别人之前,先反省自己有没有犯错。
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44、仁慈是一种聋子能听到、哑巴能了解的语言。
•
45、不可能!只存在于蠢人的字典里。
指针就张开一个角度:如图所示,这时( B )
A、锌板带正电,指针带负电
B、锌板带正电,指针带正电
C、锌板带负电,指针带正电
D、锌板带负电,指针带负电
6.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功 率为P,c表示光速,h表示普朗克常量,则激 光器每秒发射的光子数为( A )
A、 P hc
C、 cP h
光电效应方程
按光子假说,光电效应中发出的光电子,是由 入射光子与金属中电子碰撞后打出来的。
由于离子的束缚,电子只有吸收一定的能量, 才能从物体内部逃脱,成为光电子。即:必须 对内部电子做功,电子才能脱离离子的束缚而 逸出表面,这个功称为物体的逸出功,用W表 示。电子逃逸出来后,可能还有一定的动能, 根据能量守恒定律,入射光子的能量等于出射 光电子的最大初始动能与逸出功之和,即:
最大初动能Ek:直接从金属表面飞出的 光电子具有的动能最大。
爱因斯坦对光电效应的解释
光电效应方程 h12mvm 2 axw
对极限频率的理解:从光电效应方程中,当 初动能为零时,可得到极限频率:
0=
W逸 h
也就是说,只有当光子的能量hν≥ W逸时,最大 初动能Ek ≥0
爱因斯坦对光电效应的解释
•
63、彩虹风雨后,成功细节中。