2023届高考物理一轮复习学案：14.1光电效应 波粒二象性

NO. 41 近代物理初步----1光电效应　波粒二象性 夯实基础 知识点一　光电效应及其规律 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，发射出来的电子叫做________． 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________． 知识点二　爱因斯坦光电效应方程 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．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____________． 知识点三　光的波粒二象性与物质波 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，因此光波是一种概率波． (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． 思考辨析 (1)光子和光电子都是实物粒子．(　　) (2)只要入射光的强度足够大，就可以使金属发生光电效应．(　　) (3)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(　　) (4)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．(　　) (5)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应现象．(　　) (6)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(　　) (7)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性．(　　) 教材改编 如图所示，用紫外线灯照射锌板，发现验电器的指针偏转，以下说法正确的是(　　) A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带负电，指针带正电 C．锌板带正电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 考点突破 考点一　光电效应规律----自主演练 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)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流饱和值大；(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. 4．区分光电效应中的四组概念 (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．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能．(3)光电流与饱和光电流：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． [多维练透] 1．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是(　　) A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大．饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 2．用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(