章末分層突破[自我校對]①光電子②波粒③hν④W＋eq\f(1,2)mv2⑤概率波⑥hν⑦eq\f(h,λ)⑧ΔxΔp光電效應現象的分析1.光電效應的特點(1)產生條件：入射光頻率等于或大于被照射金屬的極限頻率．(2)入射光頻率→決定每個光子能量E＝hν→決定光電子逸出后最大初動能．(3)入射光強度→決定每秒鐘逸出的光電子數→決定光電流大小．(4)愛因斯坦光電效應方程hν＝W＋eq\f(1,2)mv2W表示金屬的逸出功，νc表示金屬的極限頻率，則W＝hνc.2．光電效應問題分析有關光電效應的問題主要有兩個方面：一是關于光電效應現象的判斷，二是運用光電效應方程進行簡單計算．解題的關鍵在于掌握光電效應規律，明確各概念之間的決定關系，準確把握它們的內在聯系．(多選)利用光電管研究光電效應實驗如圖5-1所示，用頻率為ν1的可見光照射陰極K，電流表中有電流通過，則()圖5-1A．用紫外線照射，電流表中一定有電流通過B．用紅外線照射，電流表中一定無電流通過C．用頻率為ν1的可見光照射K，當滑動變阻器的滑動觸頭移到A端時，電流表中一定無電流通過D．用頻率為ν1的可見光照射K，當滑動變阻器的滑動觸頭向B端滑動時，電流表示數可能不變【解析】因紫外線的頻率比可見光的頻率高，所以用紫外線照射時，電流表中一定有電流通過，A正確；因不知陰極K的截止頻率，所以用紅外線照射時不一定發生光電效應，B錯誤；用頻率為ν1的可見光照射K，當滑動變阻器的滑動觸頭移到A端時，UMK＝0，光電效應還在發生，電流表中一定有電流通過，C錯誤；滑動變阻器的觸頭向B端滑動時，UMK增大，陽極M吸收光電子的能力增強，光電流會增大，當所有光電子都到達陽極M時，電流達到最大，即飽和電流，若在滑動前，電流已經達到飽和電流，那么再增大UMK，光電流也不會增大，D正確．【答案】AD對光的波粒二象性的理解光子的能量E＝hν，和動量p＝eq\f(hν,c)是描述光的粒子性的重要物理量，波長λ和頻率ν是描述光的波動性的典型物理量．普朗克常量h架起了粒子性與波動性之間的橋梁.項目內容備注光的粒子性①光與物質發生相互作用時，這種作用是一份一份進行的，表現出粒子的性質②少量或個別的光子表現出光的粒子性③頻率高的光表現出光的粒子性，頻率越高，粒子性越明顯①粒子性的含義是“不連續”、“一份一份的”②光的粒子性中的粒子不同于宏觀觀念上的粒子光的波動性①光子傳播時，表現出波的性質②大量光子表現出波動性③頻率低的光表現出光的波動性，波長越長，波動性越明顯①光的波動性是波本身的屬性，不是光子之間相互作用產生的②光的波動性中的波不同于宏觀觀念上的波波和粒子的對立、統一①宏觀世界：波和粒子是相互對立的②微觀世界：波和粒子是統一的光子說并沒有否定波動說，E＝eq\f(hc,λ)中c和λ都是波的概念(多選)關于光的波粒二象性的說法中，正確的是()A．一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子，光波與機械波是同樣的一種波C．光的波動性不是由于光子間的相互作用而形成的D．光是一種波，同時也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子能量ε＝hν中，頻率ν仍表示的是波的特性【解析】光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性，A錯誤；當光和物質作用時，是“一份一份”的，表現出粒子性，光的干涉、衍射又說明光是一種波，光既不同于宏觀的粒子，也不同于宏觀的波，B錯誤，C正確；光具有波粒二象性，光的波動性與粒子性不是獨立的，由公式ε＝hν可以看出二者是有聯系的．光的粒子性并沒有否定光的波動性，D正確．【答案】CD1能否發生光電效應是由入射光的頻率與金屬的極限頻率大小關系決定.2飽和光電流的大小與入射光的強度有關，入射光的強度越大，飽和光電流越大.3光具有波粒二象性，條件不同，光的波動性或粒子性的表現程度也不相同.1.(多選)現用某一光電管進行光電效應實驗，當用某一頻率的光入射時，有光電流產生．下列說法正確的是()A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大D．保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產生【解析】產生光電效應時，光的強度越大，單位時間內逸出的光電子數越多，飽和光電流越大，說法A正確．飽和光電流大小與入射光的頻率無關，說法B錯誤．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增加而增加，與入射光的強度無關，說法C正確．減小入射光的頻率，如低于極限頻率，則不能發生光電效應，沒有光電流產生，說法D錯誤．【答案】AC2．(多選)現代物理學認為，光和實物粒子都具有波粒二象性．下列事實中突出體現波動性的是()【導學號：64772070】A．一定頻率的光照射到鋅板上，光的強度越大，單位時間內鋅板上發射的光電子就越多B．質量為10－3kg、速度為10－2m/s的小球，其德布羅意波長約為10－23m，不過我們能清晰地觀測到小球運動的軌跡C．人們常利用熱中子研究晶體的結構，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同D．大量電子通過狹縫，在屏上出現明暗相間的條紋【解析】光子照射到鋅板上，發生光電效應，說明光有粒子性，A錯誤；由于實物的波長很小，波動性不明顯，表現為粒子性，所以看到小球的軌跡，B錯誤；用熱中子研究晶體結構，其實是通過中子的衍射來“觀察”晶體的，是利用中子的波動性，C正確；大量電子通過狹縫，在屏上出現明暗相間的干涉條紋，說明電子具有波動性，D正確．【答案】CD3．用圖5-2甲所示的裝置研究光電效應現象，當用光子能量為5eV的光照射到光電管上時，測得電流計上的示數隨電壓變化的圖像如圖5-2乙所示．則光電子的最大初動能為________J，金屬的逸出功為________J.圖5-2【解析】由圖乙可知該金屬的遏止電壓Uc＝2V，則光電子的最大初動能Ek＝eUc＝×10－19J；由光電效應方程，可得：Ek＝hν－W，即W＝×10－19J.【答案】×10－19×10－194．(1)已知光速為c，普朗克常數為h，則頻率為ν的光子的動量為________．用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去，則光子在反射前后動量改變量的大小為________．(2)幾種金屬的逸出功W0見下表：金屬鎢鈣鈉鉀銣W0(×10－19J)用一束可見光照射上述金屬的表面，請通過計算說明哪些能發生光電效應．已知該可見光的波長范圍為×10－7～×10－7m，普朗克常數h＝×10－34J·s.【解析】(1)光速為c，頻率為ν的光子的波長λ＝eq\f(c,ν)，光子的動量p＝eq\f(h,λ)＝eq\f(hν,c).用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被垂直反射，則光子在反射前后動量方向相反，取反射后的方向為正方向，則反射前后動量改變量Δp＝p2－p1＝eq\f(2hν,c).(2)光子的能量E＝eq\f(hc,λ)取λ＝×10－7m，則E≈×10－19J根據E＞W0判斷，鈉、鉀、銣能發生光電效應．【答案】(1)eq\f(hν,c)eq\f(2hν,c)(2)鈉、鉀、銣能發生光電效應5．光具有波粒二象性，光子的能量E＝hν，其中頻率ν表征波的特征．在愛因斯坦提出光子說之后，又提出了光子動量p與光波波長λ的關系λ＝eq\f(h,p).若某激光管以P＝60W的功率發射波長λ＝663nm的光束，試根據上述理論計算：(1)該管在1s內發射出多少個光子？(2)若該管發