内容正文:
选修3-5
第十二章 波粒二象性
原子结构 原子核
第1讲 波粒二象性
【知识导图】
光电子
电子
大于
增大
hν
hν-W0
干涉
波动性
光电效应
粒子性
波动
粒子
【微点拨】
1.对光强的理解:
单位时间、单位面积接收到光的能量,与光子频率和光子数目都有关。
2.光电效应规律的“四点”理解:
(1)放不放光电子,看入射光的最低频率。
(2)放多少光电子,看光的强度。
(3)光电子的最大初动能大小,看入射光的频率。
(4)要放光电子,瞬时放。
3.关于饱和光电流的两点说明:
(1)在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关。
(2)对于不同频率的光,饱和光电流与入射光强度之间无简单的正比关系。
【慧眼纠错】
(1)只要光照射的时间足够长,任何金属都能发生光电
效应。
纠错:_________________________________________
_____________。
(2)光电子就是光子。
纠错:______________________________________。
发生光电效应的条件是入射光的频率不小于金
属的截止频率
光电子是被光子打出的电子,其实质是电子
(3)光照强度越大,饱和光电流越大。
纠错:_________________________________________
_____________。
(4)入射光的频率越大,金属的逸出功越大。
纠错:________________________________________
_________________。
在入射光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱
和光电流越大
金属的逸出功由金属本身性质决定,与入射光
的频率、强度无关
(5)从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种
金属的逸出功越小。
纠错:__________________________________________
_______________。
(6)光的频率越大,光就只表现为粒子性。
纠错:_________________________________________
_____。
金属的逸出功由金属本身性质决定,与光电子的
最大初动能无关
光的频率越大,光的粒子性越明显,但仍具有波
动性
考点1 光电效应规律
【典题探究】
【典例1】(多选)(2017·全国卷Ⅲ)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是 世纪金榜导学号04450252( )
A.若νa>νb,则一定有 Ua<Ub
B.若νa>νb,则一定有Eka>Ekb
C.若Ua<Ub,则一定有Eka<Ekb
D.若νa>νb,则一定有hνa-Eka>hνb-Ekb
【解析】选B、C。由爱因斯坦光电效应方程hν=Ekm+W0,由动能定理可得Ekm=eU,故当νa>νb时,Ua>Ub,Eka>Ekb,故A错误,B正确;若Ua<Ub,则一定有Eka<Ekb,故C正确;由光电效应方程可得:金属的逸出功W0=hνa-Eka=hνb-Ekb,故D错误。
【通关秘籍】
1.光电效应的研究思路:
(1)两条线索。
(2)两条对应关系:光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。
光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
2.对光电效应规律的解释:
对应规律 对规律的产生的解释
光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大,与入射光强度无关 电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的初动能,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的频率增大而增大
对应规律 对规律的产生的解释
光电效应具有瞬时性 光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要能量积累的过程
光较强时饱和电流大 光较强时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,因而饱和电流较大
3.深入理解三个关系:
(1)爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0。
(2)光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得,即Ek=eUc,其中Uc是遏止电压。
(3)光电效应方程中的W0为逸出功,它与极限频率νc的关系是W0=hνc。
【考点冲关】
1.(多选)(2016·全国卷Ⅰ)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是 ( )
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小