第十五章 第1讲 光电效应 波粒二象性-【衡中学案】2024年老高考物理一轮总复习（人教版）

高考一轮总复习·物理·人教版 第十五章　 近代物理初步 　 高考导航 考点内容 要求 命题热点 光电效应 Ⅰ 爱因斯坦光电效应方程 Ⅰ 氢原子光谱 Ⅰ 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ 原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期 Ⅰ 放射性同位素 Ⅰ 核力、核反应方程 Ⅰ 结合能、质量亏损 Ⅰ 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 Ⅰ (1)光电效应的规律及爱因斯坦光电 效应方程的应用。 (2)氢原子的能级结构、能级跃迁公式 的理解及应用。 (3)原子核的衰变规律、半衰期公式的 理解及应用。 (4)核反应方程及核能的计算。 (5)光子说、原子结构模型、元素的放 射性、质子及中子和正电子的发现等 有关物理学史。 备考策略 1. 掌握光电效应、氢原子能级跃迁规律、核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算等,形 成正确的物理观念。 2. 掌握光电效应规律、氢原子能级跃迁规律、衰变规律,正确构建物理模型,重视科学思维素养 提升。 3. 应用动量守恒定律分析核反应问题;重视近代物理问题与现代科学技术间的联系,形成科学 世界观。 第 1 讲　 光电效应　 波粒二象性 知识梳理·双基自测 ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 知 识 梳 理 知识点 1 光电效应 　 　 1.光电效应现象: 在光的照射下,金属中的 　 电子从表面逸出的现象,发 射出来的电子叫　 光电子。 2. 光电效应的产生条件: 入射光的频率　 大于金属的　 极限频率。 3.光电效应的四个规律: (1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率 必须　 大于截止频率或极限频率才能产生光电效应。 低于截止频率时不能发生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的 　 强度无 关,只随入射光频率的增大而　 增大。 (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 流的强度与入射光的强度成　 正比。 注意:入射光频率一定时,光照强度决定于每秒钟 光源发射的光子数,而光的频率决定着每个光子的 能量。 4.用光电管研究光电效应: (1)光电效应电路图。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 297 {#{QQABKQYAggggQBAAAAgCAQEiCACQkBCACIoGBAAAMAAAQANABCA=}#} 衡中学案·2024 年度创新设计 (2)光电流与饱和光电流。 ①入射光强度:　 单位时间内入射到金属表面单 位面积上的能量。 频率一定时,　 光强越大,光子数 越多。 ②光电流:光电子在电路中形成的电流。 光电流 有最大值,未达到最大值以前,其大小和　 光强、　 电压 都有关,达到最大值以后,光电流和　 光强成正比。 ③饱和光电流:在 　 一定频率与强度的光照射下 的最大光电流,饱和光电流不随电路中 　 电压的增大 而增大。 知识点 2 爱因斯坦光电效应方程 1.光子说 在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每 一份叫作一个光的能量子,简称光子,光子的能量 ε = 　 hν。 (其中 h = 6. 63 × 10 - 34 J·s。 称为普朗克常量) 2.逸出功 W0 使电子脱离某种金属所做功的　 最小值。 3.最大初动能 发生光电效应时,金属表面上的 　 电子吸收光子 后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。 4.遏止电压与截止频率 (1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压 Uc。 (2) 截止频率:能使某种金属发生光电效应的 　 最小频率叫作该种金属的截止频率(又叫极限频 率)。 不同的金属对应着不同的极限频率。 5.爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式:Ek = hν - 　 W0。 (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光电子的最大初动 能 Ek = 　 　 　 　 。 知识点 3 光的波粒二象性　 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　 波动性。 (2)光电效应、康普顿效应说明光具有　 粒子性。 (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的　 波 粒二象性。 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　 大的地方,暗条纹是光 子到达概率　 小的地方,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