第十二章 第1讲　光电效应　波粒二象性-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

考点内容 要求 命题统计 2018 2019 2020 2021 2022 考情分析 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ Ⅰ卷T14 1.考查方式 高考对本部分内容考查主要集中在爱因斯坦光电效应方程的理解及应用、原子核的衰变、半衰期、核反应方程、核能的计算等方面，对于氢原子的能级图、能级跃迁公式的应用考查题型为选择题。 2．命题趋势 由于本部分内容涉及知识点较多，2024年的命题预计仍以爱因斯坦光电效应方程的理解及应用、原子核的衰变、半衰期、核反应方程、核能的计算等问题为主 光电效应、爱因斯坦光电效应方程 Ⅰ Ⅱ卷T17 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 Ⅰ 甲卷T17 乙卷T17 甲卷T17 核力、核反应方程 Ⅰ Ⅲ卷T14 Ⅰ卷T19 Ⅲ卷T19 结合能、质量亏损 Ⅰ Ⅱ卷T15 Ⅱ卷T18 冷考点或未单独考查点 氢原子光谱　Ⅰ 放射性同位素　Ⅰ 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆　Ⅰ 射线的危害和防护　Ⅰ 第1讲　光电效应　波粒二象性 授课提示：对应学生用书第323页 一、光电效应 1．光电效应现象 在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，称为光电效应，发射出来的电子称为光电子。 2．光电效应的四个规律 (1)每种金属都有一个极限频率。 (2)光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)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的。 (4)饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。 3．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做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。 二、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，每一份叫做一个光的能量子，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W 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．爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式：Ek＝hν－W。 (2)物理意义：金属中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W，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek＝mev2。 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波动性。 (2)光电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为运动物体的动量，h为普朗克常量。 1．判断正误 (1)光子说中的光子，指的是光电子。(　　) (2)只要光足够强，照射时间足够长，就一定能发生光电效应。(　　) (3)极限频率越大的金属材料逸出功越大。(　　) (4)原子中绝大部分是空的，原子核很小。(　　) (5)核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的。(　　) (6)在玻尔模型中，原子的状态是不连续的。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√ 2．(多选)(粤教版选修3－5 P40T2改编)下列说法正确的是(　　) A．光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说 B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方 C．光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小 D．单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性 答案：CD 3．(多选)(人教版选修3－5 P36T2改编)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　) A．增大入射光的强度，光电流增大 B．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 答案：AD 4．(粤教版选修3－5 P65T2)氢原子由n＝1的状态激发到n＝4 的状态，在它回到n＝1的状态的过程中，下列说法正确的是(　　) ①可能激发的能量不同的光子只有3种 ②可能发出6种不同频率的光子 ③可能发出的光子的最大能量为12.75 eV ④可能发出光子的最小能量为0.85 eV A