第4章 2.光电效应-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册同步练测（人教版2019）

[针对训练] 1.B 一切物体都会辐射电磁波，温度低于0℃的物体会 辐射电磁波，绝对零度的物体可能没有辐射，物体的温 度越高，辐射的电磁波越强，故 A错误；普朗克假设黑 体辐射中的辐射能量是不连续的，只能是能量基本单位 的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，故 B正确；黑体是一种理想化模型，黑体能100?吸收入 射到其表面的电磁波，并且不会有任何的反射与透射， 但是黑体会向外辐射电磁波，故C错误；普朗克借助能 量子假说，完美地解释了黑体辐射规律，故D错误。 要点二———[问题导引] 提示 能量子的能量不是连续的，而是一份一份的， E=h六，n=t=。 [典例剖析] [例2] [解析] 根据公式e=hv和v=一得， v=h=6.63×10- H?=5.13×10"Hz, λ==3.13×10°m=5.85×10?7m。 [答案] 5.13×10? Hz5.85×10-?m [针对训练] 2. A 带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量 值————能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是 不连续的。故 A正确，B、C、D错误。 【随堂巩固促应用】 1.B 一切物体都在辐射电磁波，故 A正确；一般物体辐 射电磁波的情况不仅与温度有关，还与材料的种类和表 面状况有关，故 B错误；黑体辐射强度的极大值向波长 较短的方向移动，故C正确；能100?吸收入射到其 表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故 D正确。本 题选不正确的，故选 B。 2.D 所谓“量子化”是不连续的，一份一份的，故 D正确。 3.A 由黑体实验规律知温度越高，辐射越强，且最大强 度向波长小的方向移动，A对，B、C、D错。 4.AC 根据棱镜散射实验得，太阳光是由各种单色光组 成的复合光，故 A正确。根据能量子的概念得，光的能 量与它的频率有关，而频率又等于光速除以波长，由于 红光波长最长，紫光波长最短，可以得出各单色光中能 量最强为紫光，能量最弱为红光，即 B、D错误，C正确。 2.光电效应 【自主学习探新知】 一、1.电子 2.电子 3.(2)饱和(4)瞬时性 4.最小值 二、1.光子 2.(1)hv hv(2)逸出功 (3)h三、(2)动量 粒子性 四、(1)波动性(2)粒子性(3)波粒二象性 自我诊断 1.(1)×(2)×(3)× (4)√ (5)×(6)√ (7)√ (8)√ 2. 五 hi-w。 【互动探究解疑难】 要点—-——[问题导引] 提示 锌板在紫外线灯的照射下发生了光电效应，发射 出光电子，因此锌板会显示正电性，验电器会因带正电 荷而使金属箔片张开一定角度。 [典例剖析] [例1] BC 入射光的频率小于极限频率时，无论照射 多长时间也不能产生光电流，A 错误；根据c=λv,当λ= 0.5 μm时，v=6.0×101? Hz,大于极限频率，B正确；入 射光的强度增加，光电流一定增加，C正确；增加电源电 压，光电流不一定增加，D错误。 [针对训练] 1.ABD 由光电效应知，对于某种金属，其逸出功是一个 定值，当照射光的频率一定时，光子的能量是一定的，产 生的光电子的最大初动能也是一定的，若提高照射光的 频率，则产生的光电子最大初动能也将增大。要想使某 种金属发生光电效应，必须使照射光的频率大于其截止 频率v。。因刚好发生光电效应时，光电子的初动能为 vo=w, vo=,又零，有hy?=W,所以 ,若照射光频率 v≥v,即λ≤λ?=w时能发生光电效应。同一频率的光 照射到不同金属上时，因各种金属的逸出功不相同，产 生的光电子的最大初动能也不相同，逸出功越小，电子 摆脱金属的束缚也越容易，电子脱离金属表面时的初动 能越大。若照射光的频率不变，对于特定的金属，增加 光强，不会增加光电子的最大初动能，因频率不变时，入 射光的光子能量不变，但由于光强的增加，入射光的光 子数目增加，因而产生的光电子数目也随之增加。故正 确答案为ABD。 要点二——[问题导引] 提示(1)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而 增大，但不是正比关系。 (2)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素 无关。 [典例剖析] [例2] [解析](1)每秒内由K极发射的光电子数： n=e=1.6×100个=3.5×102个。 (2)由光电效应方程可知， E=hv-W?=h÷-h=hc(1-1), 在 A、K间加电压U时，光电子到达阳极时的动能： E&=Ea+eU=hc(1-1)+eU, 代入数值，得Ek=6.012×10-1J。 (3)根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入 射光的强度无关，如果电势差U不变，则光电子到达 A 极的最大动能不变，E=6.012×10-1?J。 [答案](1)3.5×1012个(2)6.012×10-1?J (3)6.012×10-1?J [针对训练] eU.=2mvm2=hv-W,变形为U。=2.解析 由题意可得 e=k,w=-b,所以h=ek,e-W,结合图像可知 W=—eb。 答案 ek —eb 要点三——[问题导引] 提示 光具有波粒二象性，光既不同于宏观观念的粒 子，也不同于宏观观念的波，但光既具有粒子性又具有 波动性，粒子性和波动性都是光本身的属性。 11 [典例剖析] [例3] C 散射后，射线的频率变小，光子的能量也变 小，A错误；光子与电子碰撞时，动量守恒，能量守恒，B 错误；由p=h、E=hv=h卡得E=pc,则光子动量相 等，能量也相等，C正确；光电效应和康普顿效应说明光 具有粒子性，D错误。 [针对训练] 3.C 一切光都具有波粒二象性，有些行为(如干涉、衍 射)表现出波动性，有些行为(如光电效应)表现出粒子 性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。光子与电 子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒 子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量；电 子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物 质，所以不能说光子与电子是同样的一种粒子。光的波 粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波 动性，个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长，衍 射性越好，即波动性越显著;光的波长越短，光子的能量 越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的 反应，所以其粒子性就很显著,故C正确，A、B、D错误。 【随堂巩固促应用】 1.C 牛顿的“微粒说”认为光是一种实物粒子，是宏观意 义的粒子，而不是微观概念上的粒子，这实际上是不科 学的。惠更斯提出了“波动说”,光既具有粒子性，又具 有波动性，即具有波粒二象性，才能圆满地说明光的本 性，故 A错误；光具有波粒二象性，但不能把光看成宏 观概念上的波，光的粒子性要求把光看成微观概念上的 粒子，故B错误；干涉和衍射是波的特有现象，光的干 涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效 应说明光具有粒子性，故C正确；频率低、波长长的光， 波动性特征显著;频率高、波长短的光，粒子性特征显 著,故 D错误。 2.D 因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线 照射时，电流表中一定有电流通过，A错误；因不知阴极 K的截止频率，所以用红光照射时，不一定发生光电效 应，所以 B错误；即使UMk=0,电流表中也可能有电流 通过，所以C错误；当滑动触头向B端滑动时，UMk增大， 阳极M吸收光电子的能力增强，光电流会增大，直至达 到饱和电流，若在滑动前，电流已经达到饱和电流，那么 即使增大UMκ,光电流也不会增大，所以D正确。 3.BC 由爱因斯坦光电效应方程 Ekm=hv-W,又由动能 定理有Ekm=eU,当v?>v。时，E?>E,U?>U,,A 错 误，B正确；若U?<U?,则有EL<E以，C正确；同种金属 的逸出功不变，则W=hy—Ekm不变，D错误。 3.原子的核式结构模型 【自主学习探新知】 一、1.阴极 2.(1)电场 磁场 负(2)不同材料 相同 (3)大致相同 小得多 电子 3.电子 4.(1)密立根 油滴实验 1.602 176 634×10-1?C(2)e的整数倍 (3)1 836 二、1.(1)球体 正电荷 电子 (2)②a.仍沿原来 b.大 角度 c.大于 90° ③核式结构 2.质量 电子 三、电子数 10-10m 10-1?m 自我诊断 1.(1)×(2)×(3)×(4)√ (5)×(6)√ 2.C 阴极射线带负电，由阴极加速飞向阳极，在磁场中 运动时，根据左手定则可知，四指指向电子运动的反方 向，磁场穿过掌心，大拇指所指方向为受力方向，所加的 磁场方向垂直于纸面向外，C正确。 【互动探究解疑难】 要点———[问题导引] 提示(1)阴极射线在电场中向下偏转，说明射线带负电。 (2)要使带负电的阴极射线向上偏转，根据左手定则可 知，需加垂直纸面向外的磁场。 (3)可以将阴极射线放入电场或磁场，分析带电粒子的 偏转位移或轨迹半径等，分析其性质。 [典例剖析] [例1] [解析](1)当电子受到的电场力与洛伦兹力 平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O点， 0=B,又由E=号，设电子的速度为 v,则 euB=eE,得 得0=B。 (2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度 v进入电场 a=mb后，在竖直方向做匀加速运动，加速度 ,电子在水 t?=_,电子平方向做匀速运动，在电场内的运动时间 d?=2at,2=在电场中运动，竖直向上偏转的距离 2 v⊥=at?=mb,离开电场时竖直向上的分速度 电子离开电场后做匀速直线运动，经t?时间到达荧光 t?=,2时间内向上运动的距离d?=OI?=屏，则； m,电子向上的总偏转距 离 d= d?+ d?= m (I?+),可解得鼎=BL,(+215。 (3)能。由动能定理可得eU。=2m3-0, m的表达式，可推导出U。的表达式。已知 v和 B (2)BbL,(4+2)(1)[答案]( (3)见解析 [针对训练] 1.解析 由于电子在电场中做类平抛运动，沿电场线方向 做初速度为零的匀加速直线运动，满足 - a2=1.() u,则=aUY 20w答案 要点二——[问题导引] 提示 (1)金的延展性好，可以做得很薄而且金的原子 序数大，产生的库仑斥力大，偏转明显。 (2)在 A处相同时间内观察到屏上的闪光次数最多。 [典例剖析] [例2] AD α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒 子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，少数α粒子 发生了较大偏转，极少数α粒子被反弹回来。因此，荧 光屏和放大镜一起分别放在图中的 A、B、C、D四个位 置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大 多数、少数、少数、极少数，故 A、D正确。 [针对训练] 2.BCD 原子核带正电，与α粒子之间存在库仑力，α粒子 12 ●高中物理·选择性必修第三册（人教版） 随堂巩固促应用 验证反馈迁移运用 1.(黑体辐射)下列关于热辐射和黑体辐射的 钢射强度 翻射强度 说法不正确的是 A.一切物体都在辐射电磁波 B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度 有关 播射强度 制射强度 C.随着温度的升高，黑体辐射强度的极大 值向波长较短的方向移动 D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电 磁波 4.(能量子)（多选）对一束太阳光进行分析，下 2.(能量子)以下宏观概念，哪个是“量子化”的 列说法正确的是 () A,太阳光是由各种单色光组成的复合光 A.木棒的长度 B.在组成太阳光的各种单色光中，其能量 B.物体的质量 最强的光是红光 C.物体的动量 C.在组成太阳光的各种单色光中，其能量 D.学生的个数 最强的光是紫光 D.在组成太阳光的各种单色光中，其能量 3.(黑体辐射)下列选项中描绘的是两种温度 都相同 下黑体辐射强度与波长的关系，其中符合黑 体辐射实验规律的是 提示、请完成《素能提升训练》训练十一 2.光电效应 学习目标 1.知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律。 2.理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单问题。 3.了解光的波粒二象性 自主学习探新知 课前预习双基落实 一、光电效应的实验规律 中的 从表面逸出的现象。 1.光电效应：照射到金属表面的光，能使金属 2.光电子：光电效应中发射出来的 62 第四章原子结构和波粒二象性4 3.光电效应的实验规律 些散射波的波长比入射波的波长略大。康 (1)每种金属都有一个截止频率：当入射光 普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有 的频率减少到某一数值。时，光电流消失， 因此康普顿效应也证明了光具 。称为截止频率。 (2)存在 电流：在光的颜色不变的 有 情况下，入射光越强，饱和电流就越大。这 (3)光子的动量可以表示为p= 表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位 四、光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 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 (2)光电效应、康普顿效应说明光具有 向电压U。称为遏止电压。 (4)光电效应具有 :光电效应几乎 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光 是瞬间发生的，从光照射到产生光电流的时 的 间不超过10-9s。 《自我诊断 4.逸出功：使电子脱离某种金属所做功的 1.判断下列说法的正误（正确的画“/”，错误 一·不同金属的逸出功不同。 的画“X”)。 二、爱因斯坦的光子说与光电效应方程 (1)任何频率的光照射到金属表面都可以发 1,光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份 生光电效应。 一份的，而且光本身就是由一个个不可分割 (2)金属表面是否发生光电效应与入射光的 的能量子组成的，频率为“的光的能量子为 强弱有关。 () hy,这些能量子被称为 (3)“光子”就是“光电子”的简称。( 2.爱因斯坦的光电效应方程 (4)逸出功的大小与入射光无关。 ( (1)表达式： =E十W。或Ek= (5)光电子的最大初动能与入射光的频率成 -W。。 正比 () (2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子 (6)光子的动量与波长成反比。 获得的能量是hw,这些能量一部分用于克服 (7)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波 动性。 () 金属的 ,剩下的表现为逸出后电子 (8)光具有粒子性，但光子又不同于宏观观 的初动能Ek。 念的粒子。 ( 三、康普顿效应 2.某金属的逸出功为W。,则这种金属的截止 (1)光在介质中与物质微粒相互作用，因而 频率y。= ,用波长为入的光照射金 传播方向发生改变，这种现象叫作光的 属的表面，光电子的最大初动能Ek= 散射。 。(已知普朗克常量为h,光速为c) (2)在研究石墨对X射线的散射时发现：有 63 高中物理·选择性必修第三册（人教版） 互动探究解疑难 要点归纳重难突破 要点一 光电效应现象及其实验规律 2问题导引 积上的总能量，入射光的强度等于单位时间 如图所示，把一块锌板连接在验电器 内光子能量y与入射光子数n的乘积。即 上，用紫外线灯照射锌板，观察到验电器的 光强等于nhv。 指针发生了变化，这说明锌板带了电。你知 4.光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子 道锌板是怎样带上电的吗？ 到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加 验电器 紫外线灯 正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值， 这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条 件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 5.光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射 光强度成正比的规律是对频率相同的光照 射金属产生光电效应而言的。对于不同频 率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光 电流与入射光强度之间没有简单的正比 关系。 6.光电效应现象存在遏止电压和截止频率，当 所加电压U为0时，电流I并不为0。只有 口探究升华 施加反向电压，也就是阴极接电源正极、阳 1,光子与光电子：光子指光在空间传播时的每 极接电源负极，在光电管两极间形成使电子 一份能量，光子不带电：光电子是金属表面 减速的电场，电流才有可能为0。使光电流 受到光照射时发射出来的电子，其本质是电 减小到0的反向电压U。称为遏止电压。遏 子，光照射金属是因，产生光电子是果。 止电压的存在意味着光电子具有一定的初 2.光电子的动能与光电子的最大初动能：光照 速度 射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸 当光照射在金属表面时有电子从金属表面 收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方 逸出，但并不是任何频率的入射光都能引起 向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而 光电效应。对于某种金属材料，只有当入射 损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动 光的频率大于某一频率。时，电子才能从 能：只有金属表面的电子直接向外飞出时， 金属表面逸出，形成光电流。当入射光的频 只需克服原子核的引力做功，才具有最大初 率小于。时，即使不施加反向电压也没有 动能：光电子的初动能小于或等于光电子的 光电流，这表明没有光电子逸出，这一频率 最大初动能。 ,称为截止频率或极限频率。截止频率与 3.光子的能量与入射光的强度：光子的能量即 阴极材料有关，不同的金属材料的。一般 每个光子的能量，其值为E=hv(y为光子的 不同。如果入射光的频率小于截止频率 颜率)，其大小由光的频率决定。入射光的 。,那么，无论人射光的光强多大，都不能产 强度指单位时间内照射到金属表面单位面 生光电效应。 64 第四章原子结构和波粒二象性 7.光电效应几种图像的对比 (3)矛盾之三：具有瞬时性。 按照光的经典电磁理论，如果光很弱，电 由图线直接（间接》 图像名称 图线形状 得到的物理量 子需要几分钟到十几分钟的时间才能获 得逸出表面所需的能量。而实验表明：无 ①极限频率：图线与 论入射光怎样微弱，光电效应几乎是瞬 最大初动 E 能E,与人 v轴交点的横坐标， 时的。 射光频率y ②递出功：图线与 E,轴交点的纵坐标 。典例剖析 的关系图 像，方程E 的值W。=E [例1]（多选）如图所示，一个真空光电管的 =hv一W。 ③普朗克常量：图线 的斜率k= 应用电路中，阴极金属材料的极限频率为 4.5×1014Hz,则以下判断正确的是() 颜色不同 ①遏止电压U:图 即人射光的 A 线与横轴的交点 频率不同 ②饱和光电流I.:电 时，光电流 流的最大值 A.无论用什么频率的单色光照射光电管， 与电压的关 -.0 ③最大初动能： 系图像 只要照射足够的时间都能在电路中产生 Ein=eU 光电流 B.用入=0.5m的光照射光电管时，电路 ①截止频率：图线 中有光电流产生 与横轴的交点 ②遏止电压U,:随 C.发生光电效应后，增加照射光电管的入 遏止电压 0. 人射光频率的增大 射光的强度，电路中的光电流就一定 U.与人射 而增大 光频率y的 ③普朗克常量五：等 增加 关系图像 于图线的斜率与电 D.发生光电效应后，增加电源电压，电路中 子电量的乘积，即h 的光电流一定增加 =ke(注：此时两极 之间接反向电压) 口针对训练 1.(多选)关于光电效应的实验规律，下列说法 8.光电效应与经典电磁理论的矛盾 中正确的是 () (1)矛盾之一：遏止电压由入射光频率决定， A.当某种色光照射金属表面时，能产生光 与光的强弱无关。 电效应，则入射光的频率越高，产生的光 按照光的经典电磁理论，光越强，光电子的 初动能应该越大，所以遏止电压应与光的强 电子的最大初动能越大 B.当某种色光照射金属表面时，能产生光 弱有关。而实验表明：遏止电压由入射光的 频率决定，与光强无关。 电效应，则入射光的强度越大，产生的光 (2)矛盾之二：存在截止频率。 电子数越多 按照光的经典电磁理论，不管光的频率如 C.同一频率的光照射不同金属，如果都能 何，只要光足够强，电子都可获得足够的能 产生光电效应，则逸出功大的金属产生 量从而逸出表面，不应存在截止频率。而实 的光电子的最大初动能也越大 验表明：不同金属有不同的截止频率，入射 D.对于某种金属，入射光的波长必须小于 光频率大于截止频率时才会发生光电效应。 某一极限波长，才能产生光电效应 65 高中物理·选择性必修第三册（人教版） 要点二 光电效应方程的理解和应用 口问题导引 (2)两个关系 (1)光电子的最大初动能与人射光的频率成 光越强·光子数目多→发射光电子多→光 正比吗？ 电流大； (2)逸出功和截止频率与哪些因素有关？ 光子频率高→光子能量大→产生光电子的 最大初动能大。 典例剖析 [例2]如图所示，一光电管的阴极用极限波 探究升华 长。=500nm的钠制成，用波长A=300nm 1.光电效应方程E=hv一W。的理解 的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K (1)式中的E是光电子的最大初动能，就某 之间的电势差U=2.1V,饱和电流的值I= 个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小 0.56uA。 可以是0一E范围内的任何数值。 (2)光电效应方程实质上是能量守恒方程 能量为E=hv的光子被电子所吸收，电子把 这些能量的一部分用来克服金属表面对它 的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时 的动能。如果克服吸引力做功最少为W。, (1)求每秒内由K极发射的光电子数。 则电子离开金属表面时动能最大为E,,根据 (2)求光电子到达A极时的最大动能。 能量守恒定律可知：Ek=hv一W。。 (3)如果电势差U不变，而照射光的强度增 (3)光电效应方程包含了产生光电效应的条 加到原值的三倍，此时光电子到达A极时最 件：若发生光电效应，则光电子的最大初动 大动能是多大？（普朗克常量h=6.63X 能必须大于零，即Ek=hy一W。>0,即hv> 10-34J·s) W,心>儿-，面-受恰好是光电效应 的截止频率。 (4)Ekm-y图像：如图所示是 光电子最大初动能E随人 射光频率y的变化图像。这 里，横轴上的截距是截止频 率或极限频率：纵轴上的截距是逸出功的负 值：斜率为普朗克常量。 针对训练 2.光电效应规律中的两条线索、两个关系 2.在某次光电效应实验中，得 0 (1)两条线索 到的遏止电压U。与入射光 强度一决定着每秒钟 的频率y的关系如图所示， 照射光 光源发射的光子数 若该直线的斜率和截距分别 0 须率—决定着每个 光子的能量合=h华 为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗 每秒钟逸出的光电子数 光电子 决定着光电流的大小 克常量可表示为 ,所用材料的逸出 光电子逸出后的最大初动能与mv 功可表示为 66 第四章原子结构和波粒二象性 要点三 光的波粒二象性 2问题导引 察到一些分布毫无规律的光点，粒子性得到 曾有一位记者向诺贝尔 充分体现；但是如果微弱的光在照射时间加 奖获得者物理学家布拉格请 长的情况下，在感光底片上的光点分布又会 教：光是波还是粒子？布拉格 出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分 幽默地答道：“星期一、三、五 布规律。这些实验，为人们认识光的波粒二 它是一个波，星期二、四、六它 象性提供了良好的依据。 是一个粒子，星期天物理学家休息。”那么光 (2)光子和电子、质子等实物粒子一样具有 的本性到底是什么呢？你是如何理解的？ 能量和动量，个别光子产生的效果往往显示 出粒子性，如光子与电子的作用是一份一份 进行的，这些都体现了光的粒子性。 (3)对不同频率的光，频率低、波长长的光， 波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒 子性特征显著。 口探究升华 (4)光子的能量e=hv,动量p= ,能量e和 1,光的波粒二象性的理解 动量p是描述物质的粒子性的重要物理量， 波长入或频率是描述物质的波动性的典 实验基础 表现 说明 型物理量，它们通过普朗克常量h联系在一 (1)光子在空间 各点出现的可能 (1)光的波动 起，揭示了光的粒子性和波动性之间的密切 性大小可用波动 性是光子本 联系，说明了光的波动性和粒子性组成一个 规律来描述 身的一种属 有机的整体，相互间并不是独立存在的。 (2)足够能量的 性，不是光子 光的波 干涉和 之间相互作 典例剖析 动性 衍射 光（大量光子）在 传播时，表现出 用产生的 [例3]如图所示，美国物理学家康普顿在研 波的性质 (2)光的波动 (3)波长长的光 性不同于宏 究石墨对X射线的散射时，发现散射后有 容易表现出波 观观念的波 的射线波长发生了改变。康普顿的学生，中 动性 国留学生吴有训测试了多种物质对X射线 (1)当光同物质 的散射，证实了该效应的普遍性。以下说法 发生作用时，这 (1)粒子的含 正确的是 ( 种作用是“一份 义是“不连 一份”进行的，表 续”“一份一 h 光的粒 光电效 应、康普 现出粒子的性质 份”的 A 电子 子性 (2)少量或个别 顿效应 (2)光子不同 光子容易显示出 于宏观观念 光的粒子性 碰撞前 (3)被长短的光， 的粒子 碰撞后 粒子性显著 A.散射后，射线的频率变大，光子的能量也 2.光的波粒二象性 变大 (1)大量光子产生的效果显示出波动性，比 B.光子与电子碰撞时，不遵守动量守恒定律 如干涉、衍射现象中，如果用强光照射，在屏 C.如果两个光子的动量相等，则这两个光 上立刻出现了干涉、衍射条纹，波动性体现 子的能量也相等 了出来；个别光子产生的效果显示出粒子 D.光电效应和康普顿效应说明光具有波 性，如果用微弱的光照射，在屏上就只能观 动性 67 ●高中物理·选择性必修第三册（人教版） 川规律总结川 口针对训练 对康普顿效应的三点认识 (1)光电效应应用于电子吸收光子的问题：而康 3.下列有关光的波粒二象性的说法中，正确 普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子 的是 ()》 吸收的问题。 A.有的光是波，有的光是粒子 (2)假定X射线光子与电子发生弹性碰撞。光子 和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射 B.光子与电子是同样的一种粒子 光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的 C.光的波长越长，其波动性越显著：波长越 波长。 (3)康普颜效应进一步揭示了光的粒子性，也再 短，其粒子性越显著 次证明了爱因斯坦光子说的正确性。 D.大量光子的行为往往显示出粒子性 随堂巩固促应用 验证反馈迁移运用 1.(光的波粒二象性)下列关于光的本性的说 A.用紫外线照射，电流表不一定有电流 法中正确的是 ( 通过 A.关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠 B.用红光照射，电流表一定无电流通过 更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了 C.用频率为v的可见光照射K,当滑动变阻 “光子说”，综合他们的说法圆满地说明 器的滑动触头移到A端时，电流表中一 了光的本性 定无电流通过 B.光具有波粒二象性是指既可以把光看成 D.用频率为y的可见光照射K,当滑动变阻 宏观概念上的波，也可以看成微观概念 器的滑动触头向B端滑动时，电流表示 上的粒子 C.光的干涉，衍射现象说明光具有波动性， 数可能不变 光电效应和康普顿效应说明光具有粒 3.(光电效应方程)（多选）在光电效应实验中， 子性 分别用频率为ya、%的单色光a、b照射到同 D.频率低、波长长的光，粒子性特征显著； 种金属上，测得相应的遏止电压分别为U。 频率高、波长短的光，波动性特征显著 和U、光电子的最大初动能分别为E和 2.(光电效应现象及实验规律)利用光电管研 E,h为普朗克常量。下列说法正确的是 究光电效应的实验如图所示，用频率为y的 可见光照射阴极K,电流表中有电流通 A.若v>,则一定有U.<U 过，则 B.若>%，则一定有Ea>E C.若U。<U,则一定有E<Eu D.若ya>h,则一定有hy。一Ea>h一Eu 提示请完成《素能提升训练》训练十二 68