物理選修人教新課標(biāo)波粒二象性課件

1、17 波粒二象性波粒二象性 課件課件 人教版選修人教版選修3-5本章優(yōu)化總結(jié)本章優(yōu)化總結(jié)專題歸納整合專題歸納整合章末綜合檢測章末綜合檢測本章優(yōu)化總結(jié)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建專題歸納整合專題歸納整合專題1光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)光電效應(yīng)的問題主要有兩個(gè)方面：一是關(guān)于有關(guān)光電效應(yīng)的問題主要有兩個(gè)方面：一是關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷，另一個(gè)就是運(yùn)用光電效應(yīng)光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷，另一個(gè)就是運(yùn)用光電效應(yīng)方程進(jìn)行簡單計(jì)算解題的關(guān)鍵在于掌握光電效方程進(jìn)行簡單計(jì)算解題的關(guān)鍵在于掌握光電效應(yīng)規(guī)律，明確各概念之間的決定關(guān)系應(yīng)規(guī)律，明確各概念之間的決定關(guān)系 (1)研究光電效應(yīng)的電路如圖研究光電

2、效應(yīng)的電路如圖171所示用所示用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板鈉極板(陰極陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極，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吸收，在電路中形成光電流下列光電流I與與A、K之間的電壓之間的電壓UA K的關(guān)系圖象中，正確的是的關(guān)系圖象中，正確的是_圖圖171圖圖172 (2)用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若增加該入射光的強(qiáng)度，從表面逸出的光電子若增加該入射光的強(qiáng)度，從表面逸出的光電子的最大動(dòng)量大小的最大動(dòng)量大小_(選填選填“增加增加”、“減小減

3、小”或或“不變不變”) 【精講精析精講精析】(1)雖然入射光強(qiáng)度不同，但光雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同，故的頻率相同，所以遏止電壓相同，故A、B錯(cuò)；錯(cuò)；又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以飽和光電流大，所以C對，對，D錯(cuò)錯(cuò) (2)入射光頻率未變，光電子最大初動(dòng)能不變，入射光頻率未變，光電子最大初動(dòng)能不變， 其動(dòng)量大小也不變其動(dòng)量大小也不變 【答案答案】(1)C(2)不變不變 1. 光的干涉、衍射、光的偏振說明光具有波動(dòng)光的干涉、衍射、光的偏振說明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)則證明光具有粒子性，性，光

4、電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)則證明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，對于光子這樣的微觀因此，光具有波粒二象性，對于光子這樣的微觀粒子只有從波粒二象性出發(fā)，才能統(tǒng)一說明光的粒子只有從波粒二象性出發(fā)，才能統(tǒng)一說明光的各種行為各種行為專題2光的波粒二象性、物質(zhì)波光的波粒二象性、物質(zhì)波 2光波是概率波，即光子在某處出現(xiàn)的概率光波是概率波，即光子在某處出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律支配光強(qiáng)大的地方，光子到達(dá)的受波動(dòng)規(guī)律支配光強(qiáng)大的地方，光子到達(dá)的機(jī)會多，或者說光子出現(xiàn)的概率大光強(qiáng)小的機(jī)會多，或者說光子出現(xiàn)的概率大光強(qiáng)小的地方，光子到達(dá)概率小所以大量光子產(chǎn)生的地方，光子到達(dá)概率小所以大量光子產(chǎn)生的效果顯示出光的波動(dòng)性，少

5、數(shù)光子產(chǎn)生的效果效果顯示出光的波動(dòng)性，少數(shù)光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性，且隨著光的頻率的增大，波動(dòng)顯示出粒子性，且隨著光的頻率的增大，波動(dòng)性越來越不顯著，而粒子性卻越來越顯著性越來越不顯著，而粒子性卻越來越顯著 3任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽都有一種波和它對應(yīng)，子，大到行星、太陽都有一種波和它對應(yīng)，波長波長h/p，人們把這種波叫做物質(zhì)波，人們把這種波叫做物質(zhì)波 物質(zhì)波和光波一樣，也屬于概率波，概率波物質(zhì)波和光波一樣，也屬于概率波，概率波的實(shí)質(zhì)是指粒子在空間分布的概率是受波動(dòng)的實(shí)質(zhì)是指粒子在空間分布的概率是受波動(dòng)規(guī)律支配的規(guī)律支配的現(xiàn)代物理

6、學(xué)認(rèn)為，光和實(shí)物粒子都具有現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是 () A一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多 B肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的 C質(zhì)量為質(zhì)量為103 kg、速度為、速度為102 m/s的小球，其的小球，其德布羅意波長約為德布羅意波長約為1023 m，不過我們能清晰地，不過我們能清晰地觀測到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡觀測到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡 D人們常利用熱中子研究

7、晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊崛藗兂＠脽嶂凶友芯烤w的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長與晶體中原子間距大致相同中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同 【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】從事實(shí)中體現(xiàn)出的物理本質(zhì)上從事實(shí)中體現(xiàn)出的物理本質(zhì)上分析判斷分析判斷 【精講精析精講精析】光子照到鋅板上，發(fā)生光電效光子照到鋅板上，發(fā)生光電效應(yīng)，說明光有粒子性，應(yīng)，說明光有粒子性，A不正確白光在肥皂不正確白光在肥皂泡上發(fā)生薄膜干涉時(shí)，會出現(xiàn)彩色條紋，光的泡上發(fā)生薄膜干涉時(shí)，會出現(xiàn)彩色條紋，光的干涉現(xiàn)象說明了光有波動(dòng)性，干涉現(xiàn)象說明了光有波動(dòng)性，B正確由于實(shí)正確由于實(shí)物的波長很小，波動(dòng)性不明顯，表現(xiàn)為粒子性，物的波長很小，波動(dòng)性不明顯

8、，表現(xiàn)為粒子性，C不正確用熱中子研究晶體結(jié)構(gòu)，其實(shí)是通不正確用熱中子研究晶體結(jié)構(gòu)，其實(shí)是通過中子的衍射來過中子的衍射來“觀察觀察”晶體的，是利用中子晶體的，是利用中子的波動(dòng)性，的波動(dòng)性，D正確故選正確故選B、D. 【答案答案】BD 本章中光子能量、光子動(dòng)量、光子個(gè)數(shù)等的計(jì)本章中光子能量、光子動(dòng)量、光子個(gè)數(shù)等的計(jì)算，常需綜合應(yīng)用一些相關(guān)知識綜合分析，如動(dòng)算，常需綜合應(yīng)用一些相關(guān)知識綜合分析，如動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式以及幾何關(guān)系等，求解此類綜合題時(shí)，往往先要以及幾何關(guān)系等，求解此類綜合題時(shí)，往往先要根據(jù)題意建立起恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?，找清?/p>

9、個(gè)物理根據(jù)題意建立起恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?，找清各個(gè)物理量之間的聯(lián)系，然后列式求解分析、理解、應(yīng)量之間的聯(lián)系，然后列式求解分析、理解、應(yīng)用這些微觀粒子用這些微觀粒子(光子光子)公式時(shí)，既要注意與宏觀物公式時(shí)，既要注意與宏觀物體的區(qū)別，又要注意二者的聯(lián)系體的區(qū)別，又要注意二者的聯(lián)系專題3光子的動(dòng)量和能量光子的動(dòng)量和能量 (物理與經(jīng)濟(jì)科技物理與經(jīng)濟(jì)科技)納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面將激光泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面將激光束的寬度聚光到納米級范圍內(nèi)，可以精確地修束的寬度聚光到納米級范圍內(nèi)，可以精確地修復(fù)人體損壞的器官糖尿病引起視網(wǎng)膜病變是復(fù)人體損壞的器官糖尿病引起視網(wǎng)膜病變是導(dǎo)致成年人失明的一個(gè)重要原因，利用聚光到導(dǎo)致成年人失明的一個(gè)重要原因，利用聚光到納米級的激光束進(jìn)行治療納米級的激光束進(jìn)行治療90%的患者都可以避的患者都可以避免失明的嚴(yán)重后果一臺功率為免失明的嚴(yán)重后果一臺功率為10 W的氬激光的氬激光器，能發(fā)出波長器，能發(fā)出波長500 nm的激光，用它的激光，用它“點(diǎn)點(diǎn)焊焊”視網(wǎng)膜，每次視網(wǎng)膜，每次“點(diǎn)焊點(diǎn)焊”需要需要2103 J的能的能量，則每次量，則每次“點(diǎn)焊點(diǎn)焊”視網(wǎng)膜的時(shí)間是多少？在視網(wǎng)膜的時(shí)間是多少？在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)出的激光光子的數(shù)量是多少？這