10.波粒二象性

1、波粒二象性【基礎(chǔ)回顧】1熱輻射：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的有關(guān)2. 黑體：能夠 入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生 3能量子：帶電微粒在吸收和輻射能量時，是以一個最小能量值為單位 地吸收和輻射的，這個不可分割的最小能量值叫做能量子，即g = h_，其中h為，其值為 4. 光電效應(yīng)：在 下，物體發(fā)射出 的現(xiàn)象.發(fā)射出來的電子叫做 5. 光電效應(yīng)的規(guī)律：(1) (2) (3) 6逸出功：電子脫離金屬過程中克服金屬原子核吸引力所做功的，逸出功的大小和 有關(guān)，不同的材料有的逸出功.7光電效應(yīng)方程：金屬中電子吸收了一個光子后獲得的光子的能量是h：,這些能量一部分用來克服金屬的,另一部

2、分作為電子飛出金屬時所具有的 ,即Ek =大量光子產(chǎn)生的效果顯示出 性,& 光的波粒二象性： 光即具有,又具有個別光子產(chǎn)生的效果顯示出 性.9物質(zhì)波：實物粒子也具有 性，與實物粒子相聯(lián)系的波叫物質(zhì)波，也叫 ，物質(zhì)波的波長計算公式為 10概率波：雙縫干涉實驗中，某個光子落在屏上的位置是不確定的，但由于屏上各處明暗不同，可知光子落在各點(diǎn)的概率是不一樣的，即光子落在亮處的概率 ，而落在暗處的概率 ，像這樣的波稱為概率波. 和都是概率波【典型題例】K ,例1如圖所示，陰極K用極限波長；0= 0. 66 m的金屬線制成，用波長入=0. 50叩的綠光照射陰極 調(diào)整兩個極板電壓，當(dāng) A板電壓比陰極高出 2.

3、 5 V時，光電流達(dá)到飽和，電流表示數(shù)為 求：(1) 每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時的最大初動能.如果把照射陰極綠光的光強(qiáng)增大為原來的2倍，每秒鐘陰極發(fā)射的光電子和光電子飛出陰極的最大初動能.A ,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù)十例1題圖【解析】(1)光電流達(dá)到飽和時，陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽極n=仏 0.64 1019 個=4.0 為012 個1 206) J= 9.6 X0J066 10“e 1.6D0 根據(jù)愛因斯坦光電方程，光電子的最大初動能10.50 10c c348Ekm = h u W= h h = 6.63 X0 X3 X10 X(?、/-0(2) 如果照射光的頻率不

4、變，光強(qiáng)加倍，根據(jù)光電效應(yīng)實驗規(guī)律，陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)12 人n= 2n = 8 10 個光電子的最大初動能仍然是Ekm= 9.6 020 J【鞏固練習(xí)】1. 下列屬于物質(zhì)波的是()A .聲波B . X射線C.微波D.射線2. 下列說法錯誤的是()A .光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性B .光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性，光子具有能量C.康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，光子具有動量D .黑體輻射的實驗規(guī)律說明在宏觀世界里能量是連續(xù)的3.對于光電效應(yīng)的解釋，下列選項正確的是（）A .金屬內(nèi)每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當(dāng)積累的動能足夠大時，就能從金屬表面逸出B. 如果入射光子的能量小于金

5、屬表面電子克服原子核引力逸出時需做的最小功，光電效應(yīng)便不能發(fā)生C. 發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動能也就越大D .由于不同金屬的逸出功不同，因此，使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同4關(guān)于光的波粒二象性，下列說法正確的是（）A 大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性，個別光子產(chǎn)生的效果往往顯示出粒子性B 光在傳播時往往表現(xiàn)出波動性，光跟物質(zhì)相互作用時往往表現(xiàn)出粒子性C.頻率高的光波動性顯著，頻率低的光粒子性顯著D 光既有波動性又有粒子性，說明光既是波又是粒子5如圖所示，與鋅板相連的驗電器的鋁箔原來是張開的，現(xiàn)在讓弧光燈發(fā) 出的光經(jīng)一狹縫后照射到鋅板，發(fā)現(xiàn)

6、在鋅板上形成明暗相間的條紋，同 時與鋅板相連的驗電器的鋁箔張角變大，以上實驗事實說明（）A 光具有波粒二象性B驗電器的鋁箔原來帶負(fù)電C.鋅板上亮條紋是平行等寬度的Q弧此燈D 若改用激光器發(fā)出的紅光照射鋅板，觀察到驗電器的鋁箔張角則一定會變得更大6用如圖（1）所示的同一光電管研究 a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所力口電壓U的關(guān)系如圖（2）.則（）、A. b光照射該光電管時，金屬的逸出功大B .照射該光電管時 a光使其逸出的光電子最大初動能大C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D .通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度大7.用不同頻率的紫外光分別照射鎢和鋅

7、的表面而產(chǎn)生光電效 應(yīng)，可得到光電子最大初動能 Ek隨入射光頻率變化的 Ekv 圖.已知鎢的逸出功是 3. 28ev，鋅的逸出功是 3. 34ev，若將第6題圖兩者的圖象畫在同一個 Ekv坐標(biāo)圖中，用實線表示鎢，虛線表示鋅,則正確反映這一過程的圖是下圖中的（）&兩種單色光a和b, a光照射某金屬時有光電子逸出，b光照射該金屬時沒有光電子逸出，則（BD ）A .在真空中，a光的傳播速度較大B .在水中，a光的波長較小C.在真空中，b光光子的能量較大D .在水中，b光的折射率較小9 .歷史上，為了說明光的性質(zhì)，牛頓提出了光的微粒說，惠更斯提出了光的波動說，如今人們對光的性質(zhì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識.下面

8、四幅示意圖中所表示的實驗中能說明光的性質(zhì)的是（）B第9題圖電了*咁灣1邑匕雖第10題圖S穿出，通過兩條平行狹縫S2S穿出時動量為P,普朗克常量為h,第11題圖 ：12. （1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空 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（)(A)(B)(D)10. 2003年全世界物理學(xué)家評選出十大最美物理實驗”，排名第一的為 1961年物理學(xué)家利用托馬斯？楊雙縫干涉實驗”裝置進(jìn)行電子干涉的實驗.從輻 射源射出的電子束經(jīng)兩個靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上

9、出現(xiàn)干涉條紋， 該實驗說明（）A .光具有波動性B .光具有波、粒二象性C.微觀粒子也具有波動性D 微觀粒子也是一種電磁波11如圖所示，燈絲 F發(fā)射的電子束經(jīng)過電場加速后從陽極上的狹縫 后，在熒光屏上形成明顯的雙縫干涉圖樣已知一個電子從狹縫 則（）A 經(jīng)過電場加速后，電子的德布羅意波長為P/hB 經(jīng)過電場加速后，電子的德布羅意波長為h/PC.熒光屏上暗條紋的位置是電子不能到達(dá)的位置D 熒光屏上亮條紋的位置是電子到達(dá)概率大的位置（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小 （選填 增大、減小”或 不變”）原因是.（3）已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV ,金屬鈉的截止頻率為14_345.53 10 Hz,普朗克常量 h=6.63 10 Jis請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激【解析】1. D2. D3. BD4. AB5. A6. C7. D8. BD9. BC10. C11. (1 )選C本題考查光電效應(yīng)規(guī)律(2) 減??；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)(3) 氫原子放出的光子能量E =E3 -E2,帶入數(shù)據(jù)的E =1.89eV金屬鈉的逸出功 W)二hv0，帶入數(shù)據(jù)得 E二3.2eV因為E : W)，所以不能發(fā)生光電效