内容正文:
第2章 波和粒子
波和粒子
光的粒子性
能量量子化:黑体与黑体辐射 普朗克假设E=
光电效应
本质:电子 光电子
规律:(1)极限频率;(2)遏止电压(最大动能);(3)光电流强度;(4)瞬时性,爱因斯坦光电效应方程:Ekm=
吸收光子
光子说:光子的能量E=hν,光具有波粒二象性
康普顿效应:光子的能量E= ,光子的动量p=
hν
hν-W
hν
eq \f(h, λ)
波和粒子
光的波动性:光是一种概率波
粒子的波动性:物质波波长λ= ,物质波也是概率波
不确定关系:
eq \f(h,p)
ΔxΔpx≥eq \f(h,4π)
专题整合区
一、光子能量的计算
二、光电效应规律及光电效应方程
三、图像在光电效应规律中的应用
一、光子能量的计算
1.一个光子的能量E=hν,其中h是普朗克常量,ν是光的频率.
2.一束光的能量E=nhν,n为光子数目.
3.频率与波长的关系:
ν=eq \f(c,λ).
例1 激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为1.0×1010 W,所发射的每个光脉冲持续的时间Δt为1.0×10-11 s,波长为793.4 nm.问每列光脉冲的长度l是多少?其中含有的光子数n是多少?
解析 以Δt、l和c分别表示光脉冲的持续时间、长度和光在真空中的传播速度,由题意可知
l=cΔt①
USER (U) - 增加了解题方法:
以P和E表示红宝石激光器发射的功率和光脉冲的能量,则有:E=PΔt ②
以λ和ν表示红宝石激光的波长和频率,则有ν= ,因此就得到每个红宝石激光光子的能量hν= ③
由②③式得到该列光脉冲含有的光子数 ④
将数据代入①④式,就得到该列光脉冲的长度,含有的光子数分别为l=3.0×10-3 m=3.0 mm,n=4.0×1017个.
答案 3.0 mm 4.0×1017个
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USER (U) - 增加了解题方法:
eq \f(c,λ)
eq \f(hc,λ)
n=eq \f(E,hν)=eq \f(λPΔt,hc)
1.产生条件:入射光频率大于被照射金属的极限频率.
2.入射光频率→决定每个光子的能量E=hν→决定光电子逸出后的最大动能.