第12单元 近代物理 第01讲 光电效应 波粒二象性-2022年高考物理一轮复习点点通视频课（人教版选修3-2、3-3、3-4、3-5）

第12单元 近代物理 第01讲 光电效应 波粒二象性 2022年高考物理一轮复习点点通 秒过基点 01 1.光电效应现象 在光的照射下，金属中的 从表面逸出的现象，发射出来的电子叫 . 2.光电效应的产生条件 入射光的频率 金属的极限频率. 3.光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须 这个极限频率才能产生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的 无关，只随入射光频率的增大而 . (3)光电效应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，饱和光电流的大小与入射光的强度成 . 一、光电效应及其规律 电子 光电子 大于或等于 大于或等于 强度 增大 正比 1.光子说：在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝ . 2.逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的 . 3.最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的 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. 二、爱因斯坦光电效应方程 hν 最小值 电子 4.光电效应方程 (1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝ . (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逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的 . hν－W0 最大初动能 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 性. (2)光电效应说明光具有 性. (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 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 的地方，暗条纹是光子到达概率 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，其波长λ＝ ，p为运动物体的动量，h为普朗克常量. 三、光的波粒二象性与物质波 波动 粒子 波粒二象 大 小 02 考点面对面 一、光电效应电路和光电效应方程的应用 1.四点提醒 (1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率. (2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光. (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关. (4)光电子不是光子，而是电子. 2.两条对应关系 (1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 3.三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. (3)逸出功与极限频率的关系W0＝hνc. 例1　(多选)如图所示为研究光电效应的实验装置,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器的中央位置,当一束单色光照到此装置的金属表面K时,电流表有示数,下列说法正确的是(　　)。 A.若仅增大该单色光入射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大 B.无论是增大入射光的频率还是增加入射光的强度,金属的逸出功都不变 C.保持频率不变,当光强减弱时,发射光电子的时间将明显增加 D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数增大 √ √ 二、光电效应图象 图象名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线   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的绝对值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   ①遏止电压Uc：图线与横轴的交点的横坐标 ②饱和光电流Im1、Im2：光电流的最大值 ③最大初动能：Ek＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关系   ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线   ①极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标 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荷量的乘积，即h＝ke(注：此时两极之间接反向电压) 例2　如图甲所示,在光电效应实验中,某同学用相同频率的单色光,分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的