2026届高考物理一轮复习讲义:第十六章 第一讲 光电效应 波粒二象性
2026-01-04
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 波粒二象性 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.13 MB |
| 发布时间 | 2026-01-04 |
| 更新时间 | 2026-01-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55748375.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦光电效应与波粒二象性专题,覆盖黑体辐射、能量子、光电效应规律及方程、光电效应图像、物质波等核心考点,按“基础概念—现象规律—图像分析—波粒二象性”逻辑架构知识,通过回归教材梳理关键知识、考点突破分知识回扣与典例精讲、跟踪训练强化应用,帮助学生构建系统知识网络。
讲义采用分层递进复习策略,知识回扣夯实物理观念,典例精讲培养科学思维(如通过光电效应图像斜率推理普朗克常量),真题训练提升科学探究能力。设置基础巩固与能力提升练习,配合即时反馈,助力学生高效突破难点,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
第十六章 近代物理
第一讲 光电效应 波粒二象性
回归教材
[人教版选择性必修第三册]
关键知识
1.阅读教材第四章第1节这一节的内容,了解黑体、黑体辐射的实验规律,理解能量子。写出能量子的表达式并指出首先提出能量子概念的是哪位科学家?
提示:ε=hν;普朗克。
2.第四章第2节图4.2-4图线与横坐标轴的截距vc、图线的斜率的物理意义分别表示什么?图4.2-5,这种金属的极限频率大约是多少?
提示:vc表示截止频率(极限频率),斜率表示普朗克常量。4.27×1014 Hz。
3.阅读教材第四章第2节“康普顿效应和光子的动量”这一部分内容,解释康普顿效应。
提示:对康普顿效应的解释:
一是定量解释:光子与晶体中电子碰撞时遵守能量守恒定律(电子的能量E=)和动量守恒定律(光子的动量p=),联解方程求得Δλ,理论与实验结果相符。
二是定性解释:根据光子的动量表达式,动量变小,波长变大。
4.阅读教材第四章第5节这一节内容,知道物质波。
提示:(1)1924年,法国物理学家德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种波叫作物质波,也叫德布罗意波。所以实物粒子也具有波粒二象性。
(2)粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间的关系为:ν=,λ=。
素养提升
5.请完成教材第四章【复习与提高】A组T1。
提示:(1)乙大;(2)丙大;(3)一样大;(4)一样大。
6.请完成教材第四章【复习与提高】B组T6。
提示:光源每秒发射绿光光子的能量为E=0.1 W×1 s=0.1 J
设每秒发射绿光光子数为n,有E=nhv=,
得出(个)
瞳孔在暗处的直径为d=4 mm,设眼睛到光源的距离为R,则,解得R=2.11×105 m。
考点突破
考点一 黑体辐射 能量子
知识回扣
1.热辐射
(1)定义:周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫热辐射。
(2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同。
2.黑体、黑体辐射的实验规律
(1)黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。
(2)黑体辐射的实验规律
①对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关。
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,如图所示。
3.能量子
(1)定义:普朗克认为,当带电微粒辐射或吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(2)能量子大小: ε=hν, 其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率, h称为普朗克常量。 h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。
典例精讲
(2025·重庆·联考题)题图是在T1、T2两种温度条件下,黑体辐射强度与辐射波长的关系图像,下列说法正确的是( )
典例1
A.T1<T2
B.随着温度的升高,黑体辐射的峰值波长向长波方向移动
C.随着温度的升高,各种波长的电磁波的辐射强度均增加
D.黑体辐射的强度不仅与温度有关,还与材料的种类及表面状况有关
答案 C
解析 AC.根据黑体辐射规律可知,温度升高,各种波长的辐射强度均增加,则有T1>T2,故A错误,C正确;
B.根据黑体辐射规律可知,随着温度的升高,黑体辐射的峰值波长向短波方向移动,故B错误;
D.黑体辐射的强度仅与温度有关,与材料的种类及表面状况无关,故D错误。故选C。
(2024·陕西·历年真题)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献,荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光,下列说法正确的是( )
典例2
A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C.在玻璃中传播时,蓝光的速度大于红光的速度
D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
答案 A
解析 AB.由于红光的频率小于蓝光的频率,则红光的波长大于蓝光的波长,根据E=hν可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量;根据可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量,故A正确,B错误;
C.由于红光的折射率小于蓝光,根据可知在玻璃中传播时,蓝光的速度小于红光的速度,故C错误;
D.光从一种介质射入另一种介质中频率不变,故D错误。故选A。
升华总结
对黑体辐射的几点提醒
1.黑体是一个理想化模型,能够完全吸收各种波长的电磁波和辐射各种波长电磁波。
2.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加,辐射强度极大值向波长较短的方向移动。
3.普朗克为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,提出了能量子的假说。
跟踪训练
1.(2024·江苏南京·模拟题)利用分光技术和热电偶等设备,可以测出黑体辐射电磁波的强度按波长分布的情况,1700 K和1500 K两种温度下的黑体,其辐射强度按波长分布的情况是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,随着温度升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故选B。
2.(2023·浙江1月·历年真题)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星,领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测,其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中,有η(η<1)倍被天眼接收,天眼每秒接收到该天体发出的频率为ν的N个光子。普朗克常量为h,则该天体发射频率为ν光子的功率为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 设天体发射频率为ν光子的功率为P,由题意可知Pt××η=Nhν,
其中t=1 s,解得P=,故选A。
考点二 光电效应现象
知识回扣
一、光电效应现象
1.定义: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.产生条件:入射光的频率大于或等于金属的极限频率。
3.光电效应的三条规律
(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于或等于这个极限频率才能产生光电效应。
(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。
二、爱因斯坦光电效应方程
1.光子说
(1)在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量ε=hν。
(2)普朗克常量:h=6.63×10-34 J·s。
2.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式:Ek=hν-。
(2)各量的意义:
①ν:照射光的频率。
②W0:为逸出功,指使电子脱离某种金属所做功的最小值。
③Ek:为光电子的最大初动能,指发生光电效应时,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。
(3)公式的意义: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=。
3.对光电效应规律的解释
对应规律
对规律的解释
存在截止频率νc
电子从金属表面逸出,必须克服金属的逸出功W0,则入射光子的能量不能小于W0,对应的频率必须不小于νc=,即截止频率
光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大,与入射光的强度无关
电子吸收光子能量后,一部分用来克服金属的逸出功,剩余部分表现为光电子的初动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能。对于确定的金属,W0是一定的,故光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增大,和光强无关
光电效应具有瞬时性
光照射金属时,电子一次性吸收光子的全部能量,不需要积累能量的时间
光较强时饱和电流较大
对于同种频率的光,光较强时,单位时间内照射到金属表面的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,因而饱和电流较大
典例精讲
(多选)(2024·黑吉辽·历年真题) X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器。用某一频率的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X光的强度,则( )
典例1
A.该金属的逸出功增大
B.X光的光子能量不变
C.逸出的光电子最大初动能增大
D.单位时间逸出的光电子数增多
答案 BD
解析 金属的逸出功只与金属种类有关,与光照强度无关,A错误;光子能量E=hν,只与光子的频率有关,故增加X光的强度,光子能量不变,B正确;逸出的光电子的最大初动能Ek=hν-W0,与光照强度无关,C错误;在频率不变的情况下,增加光照强度,单位时间内逸出的光电子数增多,D正确。
(2024·浙江·历年真题)如图所示,金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率为vm。正对M放置一金属网N,在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d(远小于板长),电子的质量为m,电荷量为e,则( )
典例2
A.M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B.只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
C.电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
D.M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零
答案 C
解析 AB.根据动能定理,从金属板M上逸出的光电子到达N板时,则到达N板时的动能为,与两极板间距无关,与电子从金属板中逸出的方向无关,选项AB错误;
C.平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大,则电子从M到N过程中y方向最大位移为,,解得,选项C正确;
D.M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时,则,解得,选项D错误。故选C。
升华总结
1.与光电效应有关的五组概念对比
(1)光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子。光子是光电效应的因,光电子是果。
(2)光电子的初动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出,只需克服原子核的引力做功的情况,光电子才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。
(3)光电流与饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流。
(4)入射光的强度与光子的能量:入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量,即I=nhν,n是单位时间照射到单位面积上频率为ν的单色光的光子数。
(5)光的强度与饱和光电流:饱和光电流随入射光的强度增大而增大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的强度之间没有简单的正比关系。
2.五点提醒
(1)光的频率决定光子的能量,ε=hν。
(2)光的强度是指单位时间光照射到单位面积上的能量,即I=nhν,所以单位时间照射到单位面积上的光子数由光强和光的频率共同决定。
(3)光电子逸出后的最大初动能由光子的频率和逸出功共同决定。
(4)由Ek=hν-W0求出的是光电子的最大初动能,金属内部逸出的光电子的动能小于这个值,而且光电子的射出方向是随机的,不一定都能到达阳极。
3.三个关系式
(1)爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0。
(2)光电子最大初动能与遏止电压的关系:Ek=eUc。
(3)逸出功与极限频率的关系:W0=hνc。
4.两条对应关系
跟踪训练
1.(2024·海南·历年真题)利用如图所示的装置研究光电效应,闭合单刀双掷开关S1,用频率为的光照射光电管,调节滑动变阻器,使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为,已知电子电荷量为e,普朗克常量为h,下列说法正确的是( )
A.其他条件不变,增大光强,电压表示数增大
B.改用比更大频率的光照射,调整电流表的示数为零,此时电压表示数仍为U
C.其他条件不变,使开关接S2,电流表示数仍为零
D.光电管阴极材料的截止频率
答案 D
解析 A.当开关S接1时,由爱因斯坦光电效应方程,故其他条件不变时,增大光强,电压表的示数不变,故A错误;
B.若改用比更大频率的光照射时,调整电流表的示数为零,而金属的逸出功不变,故遏止电压变大,即此时电压表示数大于U,故B错误;
C.其他条件不变时,使开关S接2,此时,可发生光电效应,故电流表示数不为零,故C错误;
D.根据爱因斯坦光电效应方程,其中,联立解得,光电管阴极材料的截止频率为,故D正确。故选D。
2.表中给出了铝和钙的截止频率和逸出功,已知普朗克常量与光速的乘积为1 240 eV·nm,若用200 nm的光分别照射两种金属,下列选项正确的是( )
金属
铝
钙
νc/(×1014 Hz)
10.1
7.73
W0/eV
4.2
3.2
A.只有金属钙能发生光电效应
B.若增大入射光的波长,则截止频率减小
C.金属铝和钙对应遏止电压之比为2∶3
D.金属铝和钙对应遏止电压之比为21∶16
答案 C
解析 由题意可知,光子能量E= eV=6.2 eV,光子能量大于两种金属的逸出功,故均能发生光电效应,A错误;截止频率只与金属自身的性质有关,与入射光的频率无关,B错误;由爱因斯坦光电效应方程有Ek=E-W0,结合动能定理eUc=Ek得,铝的遏止电压为2 V,钙的遏止电压为3 V,则金属铝和金属钙的遏止电压之比为2∶3,故C正确,D错误。
考点三 光电效应的图像
知识回扣
图像名称
图线形状
读取信息
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线
①截止频率(极限频率):横轴截距
②逸出功:纵轴截距的绝对值W0=|-E|=E
③普朗克常量:图线的斜率k=h
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线
①截止频率νc:横轴截距
②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大
③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke
颜色相同、强度不同的光,光电流与电压的关系
①遏止电压Uc:横轴截距
②饱和光电流Im:电流的最大值
③最大初动能:Ek=eUc
颜色不同时,光电流与电压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流
③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
典例精讲
(2025·河南·联考题)研究某种金属的光电效应规律,所得相关图像分别如图甲、乙、丙、丁所示,Ek为光电子的最大初动能、ν为入射光的频率、I为光电流、U为两极板间的电压、Uc为遏止电压。下列说法正确的是( )
典例1
A.由图甲知,入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为
B.由图乙知,入射光的光照强度越大,光电子的最大初动能越大
C.由图丙知,入射光2的频率大于入射光1的频率
D.由图丁知,入射光的频率大于νc时,入射光的频率越大,遏止电压越大
答案 D
解析 根据Ek=hν-W0,W0=hνc,结合图甲可知,νc为截止频率,当入射光的频率为时,不能发生光电效应,不能产生光电子,故A错误;光电子的最大初动能由入射光的频率与金属的逸出功共同决定,与光照强度无关,故B错误;根据图丙可知Uc1>Uc2,根据eUc1=Ek1=hν1-W0,eUc2=Ek2=hν2-W0,则有ν1>ν2,即入射光2的频率小于入射光1的频率,故C错误;由Uc=可知入射光的频率大于νc时,入射光的频率越大,遏止电压越大,故D正确。
(2025·四川·模拟题)如图甲,分别用a、b两种材料作K极进行光电效应实验研究,用频率为ν的入射光照射K极,且保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系图像如图乙所示,且两线平行,已知普朗克常量h。则下列说法正确的是( )
典例2
A.图线1、2斜率k是普朗克常量h
B.图线1、2斜率k是电子电荷量e
C.材料a的逸出功W1=hν+E0
D.材料a、b的逸出功之比为1∶2
答案 B
解析 AB.根据光电效应方程得Ek=hν-W0,根据动能定理得eU=Ekm-Ek,联立得Ekm=eU+hν-W0,可知图线1、2斜率k是电子电荷量e,故A错误,B正确;
CD.根据Ekm=eU+hν-W0,设材料a、b的逸出功分别为W1、W2,根据题图乙可知E0=hν-W1,2E0=hν-W2,可得W1=hν-E0,W2=hν-2E0,则材料a、b的逸出功之比为>,故C、D错误。故选B。
升华总结
解决光电效应图像问题的几个关系式
(1)光电效应方程:Ek=hν-W0。
(2)发生光电效应的临界条件:Ek=0,νc=。
(3)反向遏止电压与光电子的最大初动能和入射光频率的关系:-eUc=0-Ek,Uc=。
跟踪训练
1.(2025·内蒙古包头·联考题)图甲是研究光电效应的电路图,图乙是光电流与电压的关系。根据图甲和图乙中提供的信息,下列说法正确的是( )
A.a光的光照强度等于c光的光照强度
B.a光的光照强度小于b光的光照强度
C.a光的频率小于c光的频率
D.a光的频率大于b光的频率
答案 C
解析 根据Ekm=hν-W0,-eUc=0-Ekm,可得eUc=hν-W0,入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,由图像可知a光、b光的遏止电压相等,且小于c光的遏止电压,所以三种色光的频率关系为νc>νa=νb,故C正确,D错误;a光的频率小于c光的频率,在相同电路下,a光发生光电效应对应的饱和电流大于c光对应的饱和电流,说明a光的光照强度大于c光的光照强度,故A错误;a光、b光的频率相等,在相同电路下,a光发生光电效应对应的饱和电流大于b光对应的饱和电流,说明a光的光照强度大于b光的光照强度,故B错误。故选C。
2.(2024·山东青岛·模拟题)太阳能电池板是利用光电效应将光能转化为电能的设备,图甲是研究制作电池板的材料发生光电效应的电路图。用不同频率的光照射K极板发生光电效应,得到图乙中遏止电压与入射光的频率ν间的关系图像。下列说法正确的是( )
A.增大入射光频率,K极板的逸出功增大
B.增大入射光频率,产生光电子的最大初动能增大
C.增大入射光强度,产生光电子的最大初动能增大
D.遏止电压与入射光频率ν关系图像的斜率表示普朗克常量
答案 B
解析 A、逸出功由金属决定,与入射光无关,故A错误;
B、增大入射光频率,根据可知产生光电子的最大初动能增大,故B正确;
C、光电子的最大初动能与光照强度无关,与入射光的频率有关,故C错误;
D、,得,所以遏止电压与入射光频率ν关系图像的斜率表示,故D错误。故选B。
考点四 光的波粒二象性和物质波
知识回扣
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循波动规律的表现,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
①定义:每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,这种波叫作物质波,也叫德布罗意波。
②物质波的频率ν=;物质波的波长λ=,h是普朗克常量。
典例精讲
(2024·江苏南通·联考题)汤姆孙利用电子束穿过铝箔,得到如图所示的衍射图样。则( )
典例1
A.该实验现象是电子粒子性的表现
B.该实验证实了原子具有核式结构
C.实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多
D.实验中增大电子的速度,其物质波波长变长
答案 C
解析 该实验是波的衍射现象,说明电子具有波动性,该实验不能够证实原子具有核式结构,A、B错误;发生明显衍射现象的条件是波长与孔的尺寸差不多,可知实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多,C正确;根据物质波的表达式有λ=,可知实验中增大电子的速度,其物质波波长变短,D错误。
(多选)(2023·浙江·历年真题)有一种新型光电效应量子材料,其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时,只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝,在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹,测得条纹间距为Δx。已知电子质量为m,普朗克常量为h,光速为c,则( )
典例2
A.电子的动量pe= B.电子的动能Ek=
C.光子的能量E=W0+ D.光子的动量p=
答案 AD
解析 A.根据条纹间距公式Δx=,可得λ=,根据pe=,可得pe=,故A正确;
B.根据动能和动量的关系Ek=,结合A选项可得Ek=,故B错误;
C.光子的能量E=W0+Ek=W0+,故C错误;
D.光子的动量p=m0c,光子的能量E=m0c2,联立可得p=,则光子的动量p=,故D正确。故选AD。
升华总结
对光的波粒二象性的理解
光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律为:
(1)从频率上看:频率越低的光波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高的光粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和衍射现象,其穿透本领越强。
(2)从传播与作用上看:光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现出粒子性。
(3)波动性与粒子性的统一:由光子的能量ε=hν、光子的动量p=也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的光子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν或波长λ。
(4)理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波,也不可把光当成宏观概念中的粒子。
(5)光和实物粒子都具有波粒二象性,每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。宏观物体运动时的动量很大,根据λ=可知,对应的德布罗意波的波长很短,比宏观物体的尺度小得多,所以无法观察到它们的波动性。
跟踪训练
1.图1是用很弱光做双缝干涉实验得到的不同数量的光子照射到感光胶片上的照片。图2是1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别完成的电子衍射实验简化图,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。关于这两个图片,下列说法中正确的是( )
A.图1这些照片说明光只有粒子性没有波动性
B.图1这些照片说明光只有波动性没有粒子性
C.图2中该实验再次说明光子具有波动性
D.图2中该实验说明实物粒子具有波动性
答案 D
解析 光具有波粒二象性,题图1说明少量光子粒子性表现明显,大量光子波动性表现明显,故A、B错误;题图2是电子束的衍射实验,证明实物粒子具有波动性,而不是光子,故C错误,D正确。
2.(2024·浙江·模拟题)电子显微镜经过五十多年的发展,已经成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。在电子显微镜中,电子束取代了光束用来“照射”被观测物体。已知可见光的波长为400~760 mm,由于光的衍射限制了显微镜的分辨率,光学显微镜的极限分辨率是0.2 μm。某透射式电子显微镜,电子加速电压为50 V,电子的质量为9.1×10-31 kg。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,若该电子显微镜和光学显微镜的孔径相同,不考虑相对论效应。该电子显微镜的分辨率大约是光学显微镜的( )
A.105倍 B.103倍 C.10倍 D.0.1倍
答案 B
解析 根据,
可得电子被加速后的波长 m=1.73×10-4 μm
则电子显微镜的分辨率大约是光学显微镜的≈103倍。故选B。
本讲总结
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