第十七章波粒二象性

1、江安中學(xué)14屆高三物理組 教學(xué)活動單第十七章 波粒二象性活動一：普朗克能量量子假說 黑體和黑體輻射1下列說法正確的是（ ）A一般物體輻射電磁波的情況與溫度無關(guān)，只與材料的種類及表面情況有關(guān) B黑體能完全吸收入射的各種波長的電磁波，不反射 C帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍 D普朗克最先提出了能量子的概念2下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是 ()【歸納小結(jié)】1我們周圍的一切物體都在輻射_，這種輻射與物體的_有關(guān)，所以叫_。除了這種輻射以外，物體表面還會_和_外界射來的電磁波。2黑體：如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而 ，這

2、種物體就是絕對黑體，簡稱黑體3黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，隨著溫度的升高：一方面， ；另一方面， .41900年底， 做出了這樣的大膽假設(shè)：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍。當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小值能量為單位一份一份地輻射或吸收。這個不可再分的能量值叫做 。=h，是 ，h是普朗克常量，其值為h=6.626×10-23J·s，普朗克的假設(shè)認為微觀粒子的能量是 的活動二：光電效應(yīng)3在演示光電效應(yīng)的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器指針張開一個角度，如圖所示，這時 ( )A鋅板帶正

3、電，指針帶負電B鋅板帶正電，指針帶正電C鋅板帶負電，指針帶正電D鋅板帶負電，指針帶負電4對于任何一種金屬，必須滿足下列哪種條件，才能發(fā)生光電效應(yīng) ( )A入射光的強度大于某一極限強度 B入射光的波長大于某一極限波長C入射光照射時間大于某一極限時間 D入射光的頻率大于某一極限頻率5一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，對此，以下說法中正確的是A若增加綠光的照射強度，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子最大初動能增加C若改用紫光照射，則逸出光電子的最大初動能增加D若改用紫光照射，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加6研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強度不同的光分

4、別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是 ( )【歸納小結(jié)】1光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)：在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫做 這種現(xiàn)象說明光具有_性。2光電效應(yīng)規(guī)律(1)飽和電流：在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個飽和值，這個電流的飽和值就叫做飽和電流(2)每種金屬都有一個極限頻率（截止頻率）(3)光子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大(4) 一個電子只吸收一個光子，電子只要吸收一個光子就可以從金屬表面逸

5、出，所以不需時間的累積。從光開始照射到光電子逸出所需時間不超過10-9s(5) 光強大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，因而飽和電流也大；所以，光電流的強度與入射光的強度成正比3愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)光子說：空間傳播的光的能量是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子光子的能量為h，其中h是普朗克常量，其值為6.63×1034 J·s.(2)光電效應(yīng)方程： 其中h為入射光的能量，Ek為光電子的最大初動能，W0是金屬的逸出功4遏止電壓與截止頻率(1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc.(2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻

6、率)不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率(3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功活動三：光的波粒二象性 物質(zhì)波7下列說法中正確的是A電子束的衍射實驗證明了宏觀物體的波動性B宏觀物體的波動性我們不易觀察到的原因是因為其波長太小C電子有波動性，質(zhì)量較大的中子和質(zhì)子沒有波動性D德布羅意因為電子束的衍射實驗獲得1929年的諾貝爾物理學(xué)獎8.有關(guān)光的本性的說法正確的是 ()A關(guān)于光的本性，牛頓提出了“微粒說”，惠更斯提出了“波動說”，愛因斯坦提出了“光子說”，它們都圓滿地說明了光的本性B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成宏觀概念上的粒子C光的干涉、衍射現(xiàn)象

7、說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性D大量光子往往表現(xiàn)波動性，少量光子往往表現(xiàn)粒子性【歸納小結(jié)】1光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性(2)光電效應(yīng)說明光具有粒子性(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性 光既有波動性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：（1）個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性，大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性（2）頻率較低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強（3）光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性，在與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往表現(xiàn)粒子性2

8、物質(zhì)波任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長，p為運動物體的動量，h為普朗克常量.【鞏固練習(xí)】1某種頻率的光射到金屬表面上時，金屬表面有電子逸出，若光的頻率不變而強度減弱，那么下述結(jié)論中正確的是 ( )A光的強度減弱到某一數(shù)值時，就沒有電子逸出 B逸出的電子數(shù)減少C逸出的電子數(shù)和最大初動能都減小 D逸出的電子最大初動能不變2利用光子說對光電效應(yīng)的解釋，下列說法正確的是( ) A金屬表面的一個電子只能吸收一個光子 B電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子 C金屬表面的一個電子吸收若干個光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出 D無論光子能量大小如何，電子

9、吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電3.在光電效應(yīng)實驗中，某同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示則可判斷出 ()A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能4如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h6.63×1034 J·s，由圖可知()A該金屬的極限頻率為4.27×1014 HzB該金屬的極限頻率為5.5×1014 HzC該圖線的斜率表示普朗

10、克常量VAPKD該金屬的逸出功為0.5 eV5如圖所示，當(dāng)電鍵K斷開時，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵K，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為A1.9 eV B0.6 eV C2.5 eV D3.1 eV6如圖是某金屬在光的照射下,光電子最大初動能E k與入射光頻率v的關(guān)系圖象,由圖象可知 A該金屬的逸出功等于E B該金屬的逸出功等于hv 0C入射光的頻率為2v0時,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E D入射光的頻率為v 0/2時,產(chǎn)生的光電

11、子的最大初動能為E/27一光電管的陰極用極限波長05×10-7m的鈉制成。用波長3×10-7m的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U 21V，光電流的飽和值I 0.56µA。（1）求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)；（2）求電子到達A極時的最大動能；（3）如果電勢差U不變，而照射光的強度增到原值的3倍，此時電子到達A極時的最大動能是多少？(普朗克恒量h6.63×10-34J·s，電子的電量e1.6×10-19C)。VAKAab單色光8如圖所示是做光電效應(yīng)實驗的裝置簡圖。在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV），A為陽極。在a、b間不接任何電源，用頻率為（高于銫的極限頻率）的單