第四章 第2节 光电效应-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件(人教版）

物理 选择性必修第三册（人教） 第四章 原子结构和波粒二象性 第2节　光电效应 电子 电子 光电子 低于 不同 自身的性质 饱和 初速度 立即 瞬时 最小值 不同 吸收 光子 hν hν 逸出功W0 物质微粒 发生改变 大于 粒子性 变大 波动性 光电 康普顿 波粒 × × × √ × 课标要求 核心素养 1.通过实验，了解光电效应现象。 2．知道爱因斯坦光电效应方程。 3．能根据实验说明光的波粒二象性 1.物理观念：知道光电效应、光电子的概念，知道光子说、光电效应方程及其意义，了解康普顿效应、光的波粒二象性。 2．科学思维：能应用爱因斯坦光电效应方程解释相关规律。 3．科学探究：光电效应的实验规律。 4．科学态度与责任：学习科学家执着探索的科学精神、实事求是的科学态度，培养探究科学的兴趣 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 一、光电效应的实验规律 1．光电效应 照射到金属表面的光，能使金属中的______从表面逸出。这个现象称为光电效应。 2．光电子：光电效应中发射出来的______。 3．光电效应的实验规律 (1)存在截止频率：当入射光的频率减小到某一数值νc时，光电流消失，这表明已经没有_________了。νc称为截止频率或极限频率。这就是说，当入射光的频率______截止频率时不发生光电效应。 实验表明，不同金属的截止频率______。换句话说，截止频率与金属______________有关。 (2)存在着______电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。这表明对于一定频率(颜色)的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 (3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。 遏止电压的存在意味着光电子具有一定的_________。同一种金属对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。 (4)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率νc时，无论入射光怎样微弱，照到金属时会______产生光电流。精确测量表明产生电流的时间很快，即光电效应几乎是______发生的。 4．逸出功：使电子脱离某种金属，外界对它做功的_________。不同金属的逸出功______。 二、爱因斯坦的光电效应理论 1．光的波动说的困难：按照光的波动说，当光照射到金属表面时，金属中的电子会从入射光中______能量，只有当能量积累到一定量时，电子才能从金属表面逃逸出来，这无法解释光电效应的实验现象。 2．光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子被称为______。 3．爱因斯坦的光电效应方程 (1)表达式：______＝Ek＋W0或Ek＝______－W0。 (2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的__________，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。 三、康普顿效应和光子的动量 1．康普顿效应 (1)光的散射 光子在介质中与____________相互作用，因而传播方向____________，这种现象叫作光的散射。 (2)康普顿效应 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长______λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。 (3)康普顿效应的意义 康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的_________的一面。 2．光子的动量 (1)表达式：p＝ eq \f(h,λ) 。 (2)解释：在康普顿效应中，入射光子与晶体中电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子的动量变小。因此，有些光子散射后波长______。 四、光的波粒二象性 1．光的干涉和衍射现象说明光具有_________，______效应和_________效应说明光具有粒子性。 2．光子既有粒子的特征，又有波的特征；即光具有______二象性。 【概念辨析·试身手】 (1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应。( ) (2)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关。( ) (3)光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。( ) (4)光子的动量与波长成反比。( ) (5)光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化。( ) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 光电效应的实验规律 【要点培优】 1．光电效应的实质：光现象 eq \o(――→,\s\up17(转化为)) 电现象。 2．光电效应中的光包括不可见光和可见光。 3．光电子：光电效应中发射出来的电子，