2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核1波粒二象性學(xué)案

PAGE3-波粒二象性必備學(xué)問一、光電效應(yīng)1.定義:在光的照耀下,金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象,放射出來的電子叫光電子。2.產(chǎn)生條件:入射光的頻率大于金屬的極限頻率。3.光電效應(yīng)的規(guī)律:(1)存在著飽和電流:對于肯定顏色的光,入射光越強(qiáng),單位時間內(nèi)放射的光電子數(shù)越多。(2)存在著遏止電壓和截止頻率:光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān),而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)。當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)。(3)光電效應(yīng)具有瞬時性:當(dāng)頻率超過截止頻率時,不論入射光怎樣微弱,幾乎在照到金屬時馬上產(chǎn)生光電流,時間不超過10-9s。如圖,把一鋅板連接驗電器,并使鋅板帶負(fù)電,驗電器指針張開肯定角度。用一不帶電的金屬小球接觸鋅板,則驗電器指針張角減小;若用紫外線燈照耀鋅板,則驗電器指針張角減小。二、愛因斯坦的光電效應(yīng)方程1.光子說:在空間傳播的光是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫作一個光的能量子,簡稱光子,光子的能量ε=hν。其中h=6.63×10-34J·s。(稱為普朗克常量)2.逸出功W0:使電子脫離某種金屬所做功的最小值。3.最大初動能:發(fā)生光電效應(yīng)時,金屬表面上的電子汲取光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值。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)的最小頻率叫作該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)。不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率。5.愛因斯坦光電效應(yīng)方程:(1)表達(dá)式:Ek=hν-W0。(2)物理意義:金屬表面的電子汲取一個光子獲得的能量是hν,這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0,剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動能Ek=12mev基礎(chǔ)小題1.推斷下列題目的正誤。(1)光電效應(yīng)中的“光”指的是可見光。 ()(2)光子和光電子都是實物粒子。 ()(3)能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于光的強(qiáng)度。 ()(4)光電效應(yīng)說明白光具有粒子性,證明光的波動說是錯誤的。 ()(5)光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)。 ()(6)逸出功的大小與入射光無關(guān)。 ()提示:(1)×。光電效應(yīng)中的“光”并不是特指可見光,也包括不行見光。(2)×。光電子是在光的照耀下從金屬表面逸出的電子,是實物粒子,而光子不是實物粒子。(3)×。能否發(fā)生光電效應(yīng),不是取決于光的強(qiáng)度,而是取決于光的頻率。(4)×。光電效應(yīng)證明白光具有粒子性,但不能證明光不具有波動性,事實上光既具有粒子性又具有波動性。(5)√。光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大。(6)√。逸出功的大小由金屬本身確定,與入射光無關(guān)。2.如圖是黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系圖像。從圖像可以看出,隨著溫度的上升,則 ()A.各種波長的輻射強(qiáng)度都有削減B.只有波長短的輻射強(qiáng)度增加C.輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動D.輻射電磁波的波長先增大后減小【解析】選C。由圖像可以看出,隨著溫度的上升,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加,且輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動,故A、B錯誤,C正確。隨著溫度的上升,黑體的輻射增加,波長變短,頻率增大,故D錯誤。3.在光電效應(yīng)試驗中,先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照耀同一個光電管。若試驗a中的光強(qiáng)大于試驗b中的光強(qiáng),試驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線分別以a、b表示,則下列圖中可能正確的是 ()【解析】選A。光電流恰為零,此時間電管兩端加的電壓為截止電壓,對應(yīng)的光的頻率為截止頻率,入射光的頻率越高,對應(yīng)的截止電壓U截越大,由于入射光的