2023届高考物理一轮复习学案：选修3-5原子物理教材回归

3-5知识梳理 第十七章 波粒二象性 一.黑体辐射与能量子 1.热辐射 （1）一切物体都辐射 电磁波 ，这种辐射与 温度 有关，叫做热辐射；辐射强度按波长的分布情况随 温度 而有所不同。 （2）一般物体辐射电磁波情况除与 温度 有关外，还与 材料种类和表面情况 有关 ( 辐射实验规律图像 )2．黑体与黑体辐射 (1)黑体：是指能够 完全吸收 入射的各种波长的电磁波而不发生 反射 的物体． (2)黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与 温度 有关 3.黑体辐射的实验规律 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关． a．随着温度的升高，各种波长的 辐射强度都增大 b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向 波长较短的方向移动 4．能量子 (1)定义：普朗克认为，振动着的带电粒子的能量只能是 某个最小能量值的整数倍 。当带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即 ．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子． (2)能量子的大小：ε＝ h ，其中是ν电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10－34 J·s. 二、光电效应 1.光的本质：麦克斯韦和赫兹确定光是电 磁波红到紫波长变短,频率变大 （1）光的波动性：托马斯杨、菲涅尔、马吕斯等观察到了 光的干涉衍射和偏振现象 ，说明光具有波动性 （2）光的粒子性： 光电效应 和 康普顿效应 现象，证明光具有粒子性 2．光电效应现象 （1）光电效应：在光的照射下金属中的 电子从表面逸出 的现象，叫做光电效应， （2）光电子和光电流：光电效应中发射出来的电子叫做 光电子 ，形成的电流叫光电流 ． 3．研究光电效应的实验电路图： 正向电压:电子加速的电压 反向电压:电子减速的电压 4.光电效应实验规律 (1)存在饱和电流：正向电压,在光照条件一定的情况下,电压逐渐增大 ,光电流会增大,但是光电流增大到某个值时,电压再增大,电流不增加,这个电流 ( 光电流与电压的关系： ) 实验表明，在光的 颜色不变的 的情况下， 入射光越强 ，饱和电流越大，这表明： 入射光越强,单位时间内发射的光电子越多 光强: (2)存在遏制电压： 反向电压:电压从零增加,光电流逐渐减小 ①什么是遏制电压： 光电流减到零时的电压 ②遏制电压的存在意味着 :光电子具有初动能,并且有一个最大值 遏制电压只与 光的频率 有关，与 光强 无关， ③光电子的能量只与 有关，而与 无关 （3）存在截止频率和极限波长 ①什么是截止频率： 刚好发生光电效应的入射光的频率叫做极限 ②不同金属的截止频率不同，是否发生光电效应只与光的频率有关，与光强无关 (4)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的． 如图是光电效应实验中得到的光电流与电压的关系图象，从图象中可以得到哪些结论？ (1)饱和电流和入射光强度的关系．入射光越强，饱和电流越大． (2)遏止电压(或截止频率)与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关．入射光的频率越大，遏止电压越大，光电子逸出时的最大初动能越大． 三.光电效应解释中的疑难 1.经典理论可以解释光电流的大小：电子吸收能量，与原有的热运动的能量之和超出逸出功，电子就从表面逸出，光越强，逸出的光电子越多，光电流也越大， 2.经典理论解释困难 （1）光越强，光电子的初动能越大，遏制电压应该与 光强 有关 （2）不应该存在截止频率，是否发生光电效应应该与光强有关 （3）光越弱，应该有时间积累，不能瞬时发生 四、爱因斯坦光电效应方程 1.光子说