内容正文:
第十二章
波粒二象性 原子结构和原子核
第33课时 波粒二象性
课前自主回顾
课堂互动探究
课时作业
知识点一:光电效应
1.定义
照射到金属表面的光,能使金属中的 从表面逸出的现象.
2.光电子
中发射出来的电子.
电子
光电效应
3.研究光电效应的电路图(如下图)
其中A是 .K是 .
阳极
阴极
4.光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须 这个极限频率才能产生光电效应.低于这个频率的光不能产生光电效应.
大于
(2)光电子的最大初动能与入射光的 无关,只随入射光频率的增大而 .
(3)光电效应的发生 的,一般不超过10-9 s.
(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成 .
强度
增大
几乎是瞬时
正比
知识点二: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= .其中h=6.63×10-34 J·s.(称为普朗克常量)
2.逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的 .
hν
最小值
3.最大初动能
发生光电效应时,金属表面上的 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.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 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.
电子
最小
5.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式:Ek=hν- .
(2)物理意义: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 ,剩下
的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek= .
W0
逸出功W0
eq \f(1,2)mev2
知识点三: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 性.
(2)光电效应说明光具有 性.
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的
性.
波动
粒子
波粒二象
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 的地方,暗条纹是光子到达概率 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.
大
小
eq \f(h,p)
[思考判断]
(1)只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应.( × )
(2)光电子就是光子.( × )
(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大.( √ )
(4)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.( × )
(5)入射光的频率越大,逸出功越大.( × )
(6)光电效应说明了光具有粒子性,证明光的波动说是错误的.( × )
考点01 对光电效应的理解 [自主悟透]
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时,只需克服原子核的引力做功的情况,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,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关.
(4)入射光强度与光子能量:入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量.
(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.
2.光电效应的研究思路
(1)两条线索:
(2)两条对应关系:
eq \x(光强大)→eq \x(光子数目多)→eq \x(发射光电子多)→eq \x(光电流大)
eq \x(光子频率高)→eq