2018届一轮复习人教版光电效应波粒二象性课件(共24张)

★重难点三：对波粒二象性的理解★
1．对波粒二象性的进一步理解
实验基础
表现 ①光是一种概率波，
说明 ①光的波动性是光 子本身的一种属性， 不是光子之间相互 作用产生的 ②光的波动性不同 于宏观观念的波
光
的
即光子在空间各点出
现的可能性大小(概
波 干涉和衍射 率 ) 可 用 波 动 规 律 来
动
性
描述
【答案】BD
★重难点二：爱因斯坦的光电效应方程及应用★
1．三个关系 (1)爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0。 (2)光电子的最大初动能 Ek 可以利用光电管用实验的 方法测得，即 Ek＝eUc，其中 Uc 是遏止电压。 (3)光电效应方程中的 W0 为逸出功，它与极限频率 νc 的关系是 W0＝hνc。
①截止频率 νc：图线与横轴的交点 ②遏止电压 Uc：随入射光频率的增 大而增大 ③普朗克常量 h：等于图线的斜率 与电子电量的乘积，即 h＝ke。(注： 此时两极之间接反向电压)
3.应用光电效应方程时的注意事项 （1）每种金属都有一个截止频率，光频率大于这个截 止频率才能发生光电效应。 （2）截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着 c 光的极限波长和金属的逸出功，即 hνc＝h ＝W0。 λc （3）应用光电效应方程 Ek＝hν－W0 时，注意能量单 位电子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)。
大初动能。光电子的初动能小于等于光电
(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
【解析】按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率 决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生 的光电子的最大初动能越大；但要使电子离开金属，须使电子 具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子 能量，且一个电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，否 则即使光的频率低，若照射时间足够长，也会产生光电效应现 象；电子从金属逸出时，只有从金属表面向外逸出的电子克服 原子核的引力所做的功最小；综上所述，选项 B、D 正确。
【典型例题】在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc 与入射光的频率的关系如图所示。若该直线的斜率和截 距分别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗克常量 可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________。
【解析】
根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0 及 Ekm＝
hν W 0 h W0 eUc 得 Uc＝ e － e ，故 e ＝k，b＝－ e ， 得 h＝ek，W0＝－eb。 【答案】 ek －eb
①光子说并未否定波动 说，E＝hν＝hcλ中，ν和 λ就是波的概念 ②波和粒子在宏观世界 是不能统一的，而在微 观世界却是统一的
性的对 ②波长长(频率低)的光波动性强， 立、统 一 而波长短 ( 频率高 ) 的光粒子性 强
2.物质波 (1)定义： 任何运动着的物体都有一种波与 之对应， 这种波叫做物质波， 也叫德布罗意波。 h h (2)物质波的波长：λ＝ p ＝mv，h 是普朗 克常量。
第47讲 光电效应 波粒二象性
★重难点一：对光电效应的理解★
1．与光电效应有关的五组概念对比 (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。光子是光
电效应的因，光电子是果。
(2)光电子的动能与光电子的最大初 动能：光照射到金属表面时，电子吸收光 子的全部能量，可能向各个方向运动，需 克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部 分能量，剩余部分为光电子的初动能；只 有金属表面的电子直接向外飞出时，只需 克服原子核的引力做功的情况，才具有最
2．四类图像
图像名称
最大初动能 Ek 与入射光 频率 ν 的关 系图线
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量 ①极限频率：图线与 ν 轴交点的 横坐标 νc ②逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵 坐标的值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率 k＝h
颜色相同、 强度不同的 光，光电流 与电压的关 系
②大量的光子在传播 时，表现出波的性质
①当光同物质发生作用 光电效 时，这种作用是“一份 ①粒子的含义是“不连 光的粒 应、康 一份”进行的，表现出 续”、“一份一份”的
子性
普顿效 粒子的性质
应
②光子不同于宏观观念
②少量或个别光子清楚 的粒子 地显示出光的粒子性
波动性 ① 大量光子易显示出波动性，来自百度文库 和粒子 少量光子易显示出粒子性
①遏止电压Uc：图线与横轴的交
点 ②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ekm＝eUc
图像名称
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
颜色不同
时，光电 流与电压
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝
的关系
遏止电压 Uc 与入射 光频率 ν 的关系图 线
eUc2
(5)光的强度与饱和光电流：饱和光 电流与入射光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强度之间没有
简单的正比关系。
2．光电效应的研究思路
(1)两条线索：
(2)两条对应关系：
①光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流
【典型例题】关于物质的波粒二象性，下 列说法中不正确的是 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
大；
【典型例题】 （多选）下列对光电效应的理解，正确的是 ( ) A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子， 当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核 的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应 C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大， 光电子的最大初动能就越大 D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属 产生光电效应，入射光的最低频率也不同