第十七章 专题 量子论初步 学案 -江苏省扬州市高邮临泽中学2022-2023学年高二下学期物理人教版选修3-5

高邮临泽中学高二物理备课组 量子论初步 1/17/2023 量子论初步 一、光电效应 光子 本节课知识要点 ●1．光电效应： (1)光电效应：在光(包括不可见光)的照射下物体发射电子的现象称为光电效应． (2)光电效应的规律： ①任何一种金属都有一个极限频率v0．入射光的频率必须大于v0，才能产生光电效应； ②入射光照射到金属上时，光电子发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9 S； (3)波动说对光电效应规律解释的困难． ●2．光子 (1)光子说：在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子．光子的能量E＝hv(h为普朗克恒量)； (2)光子说可完满解释光电效应． ●3．光电效应方程； (1)逸出功(W)：金属表面上的电子逸出时要克服金属原子核的引力所做功的最小值． (2)光电效应方程：Ek＝hv－W． Ek为动能最大的光电子所具有的动能，称为最大初动能． 课堂针对训练 (1)在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图21—1所示．这时， 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． (2)一束绿光照射某金属发生了光电效应，则以下正确的是： A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变； B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加； C．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加； D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加． (3)用a、b两种单色光先后两次照射同一金属板，均可发生光电效应，但两种色光波长关系为λa＞λb，则： A．两次产生的光电子速度一定是va＞vb； B．两次逸出的光电子的初动能一定是Ekb＞Eka； C．两次产生的光电子的最大初动能相同； D．两次逸出的某些光电子的初动能相同． (4)对光电效应的解释，正确的是； A．金属内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，就能逸出金属表面； 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逸出时需要做的最小功，光电效应便不能发生了； 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．由于不同的金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同． (5)某介质中光子的能量是E，波长是λ，则此介质的折射率是(c为光在真空中传播速度)： A．λE／h； B．λE／Ch； C．ch／λE D．h／λE． (6)铯的逸出功是 3.0×10－19J，用波长是0.59m的黄光照射铯，电子从铯表面飞出的最大初动能是多大？ (7)某金属受到频率为v1＝7.0×1014Hz的紫光照射时，释放出来的光电子中最大初动能是0.69eV，当受到频率为v2＝11.8× 1014 Hz的紫外线照射时，释放出来的光电子中最大初动能是2.69eV，求： ①普朗克恒量； ②该金属的逸出功和极限频率． 二、光的波粒二象性 本节课知识要点 ●1．先具有波、粒二象性：光是一种波，同时也是一种粒子． ●2．光波又叫做概率波．概率的意义是表征某一事物出现可能性的大小． ●3．在微观世界中，波动性和粒子性是矛盾的统一体：当研究个别光子的行为时，呈现的是粒子性；当研究大量光子的连续行为时，呈现的是波动性． 课堂针对训练 (1)对光的波粒二象性的说法中，正确的是： A．有的光是波，有的光是粒子； B．光子与电子是同样一种粒子； C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著； D．光波又叫概率波． (2)有关光的本性的说法正确的是： A．关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，它们都完满地说明了光的本性； B．光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念的粒子； C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性； D．光在本质上是一种频率很高的电磁波． (3)关于光的波粒二象性的下述说法中，不正确的是： A．光既有波动性，又有粒子性； B．光的波粒二象性彻底推翻了光的电磁说； C．光的波粒二象性学说是把牛顿的光微粒说和惠更斯的光波动说相加得出的结论； D．光的波粒二象性是一切微观粒子所普遍具有的二象性中的一个具体例子． (4)关于光的性质，下列叙述中正确的是： A．在其他同等条件下，光频率越高，衍射现象越容易看到； B．频率越高的光粒子性越显著，频率越低的光波动性越显著； C．大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性； D．如果让光子一个一个地通过狭缝