《高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 (高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題)第15章 第3節(jié) 光電效應(yīng) 光的波粒二象性課件 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 (高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題)第15章 第3節(jié) 光電效應(yīng) 光的波粒二象性課件 新人教版(29頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第3節(jié)節(jié)光電效應(yīng)光電效應(yīng) 光的波粒二象性光的波粒二象性考點(diǎn)考點(diǎn)1:光的電磁說:光的電磁說【例1】光的電磁說認(rèn)為()A光波和機(jī)械波相同,在真空中傳播時(shí)速度最大B光波也能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象C光是一種電磁波D在真空中光速和電磁波傳播速度相同【解析】光波是電磁波,不同于機(jī)械波,光波在真空中傳播速度最大,而機(jī)械波不能在真空中傳播;但是光波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉、衍射等波特有的現(xiàn)象答案:BCD點(diǎn)評(píng):了解光的電磁說,知道光波和機(jī)械波的異同,就能作出正確的判斷考點(diǎn)考點(diǎn)2:光電效應(yīng):光電效應(yīng)【例2】關(guān)于光電效應(yīng),下列幾種敘述正確的是()A金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比B光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無關(guān)C用
2、不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能要大D對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”,入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng),才能產(chǎn)生光電效應(yīng)【解析】金屬的逸出功由該金屬?zèng)Q定,與入射光源頻率無關(guān),光電流的強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤不可見光包括能量大的紫外線、X射線、 射線,也包括能量比可見光小的紅外線、無線電波,選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案:D點(diǎn)評(píng):光電效應(yīng)是金屬中的自由電子吸收了光子的能量后,其動(dòng)能大到足以克服金屬離子的引力而逃逸出金屬表面,成為光電子;對(duì)一定的金屬來說,逸出功是一定的,照射光的頻率越大,光子的能量越大,從金屬中逸出的光電子的初動(dòng)能就越大;如果入射光子的頻率較低,它
3、的能量小于金屬的逸出功,就不能產(chǎn)生光電效應(yīng),這就是存在極限頻率的原因 考點(diǎn)考點(diǎn)3:波粒二象性:波粒二象性【例3】如圖下列實(shí)驗(yàn)中,深入地揭示了光的粒子性一面的有()【解析】A為康普頓散射,B為光電效應(yīng),康普頓散射和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性;C為粒子散射,不是光子,揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型;D為光譜分析,揭示了氫原子能級(jí)的不連續(xù)選AB.答案:AB點(diǎn)評(píng):本題是一個(gè)識(shí)記的內(nèi)容,熟悉光的波動(dòng)性和粒子性以及原子物理的有關(guān)知識(shí)即可得出答案題型一:光電效應(yīng)規(guī)律題型一:光電效應(yīng)規(guī)律【例4】對(duì)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W,下面的理解正確的有()A只要是用同種頻率的光照射同一種金屬,那么從金屬中逸出的所有
4、光電子都會(huì)具有同樣的初動(dòng)能EkB式中的W表示每個(gè)光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功C逸出功W和極限頻率0之間應(yīng)滿足關(guān)系式W=h0D光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率成正比【解析】愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W中的W表示從金屬表面直接逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功,因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值,對(duì)應(yīng)的光電子的初動(dòng)能是所有光電子中最大的,其他光電子的初動(dòng)能都小于這個(gè)值若入射光的頻率恰好是極限頻率,即剛好能有光電子逸出,可理解為逸出的光電子的最大初動(dòng)能是0,因此有W=h0.由Ek=h-W可知Ek和之間是一次函數(shù)關(guān)系,但不是成正比答案:C題型二:光電效應(yīng)的綜合
5、應(yīng)用題型二:光電效應(yīng)的綜合應(yīng)用【例5】(2010江蘇卷) (1)研究光電效應(yīng)的電路如圖14-3-1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A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象的,正確的是()圖14-3-1 (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(dòng)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?、第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為5.531014Hz,
6、普朗克常量h=6.6310-34Js.請(qǐng)通過計(jì)算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板, 能否發(fā)生光電效應(yīng)【解析】(1)對(duì)于一定頻率的光,無論光的強(qiáng)弱如何變化,遏止電壓都是一樣的,只有光的頻率改變,遏止電壓才會(huì)改變;但發(fā)生了光電效應(yīng)后,入射光越強(qiáng),飽和光電流越強(qiáng)C正確 (2)光電子從金屬表面逸出的過程中,受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功),動(dòng)能要減少,速度要減小,所以動(dòng)量也要減小 (3)氫原子放出的光子能量E=E3-E2,代入數(shù)據(jù)得:E =1.89eV,金屬鈉的逸出功W0=h0,代入數(shù)據(jù)得W0=2.3eV,因?yàn)镋W0,所以不能發(fā)生光電效應(yīng)答案:(1)C
7、(2)減小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)見解析題型三:波粒二象性題型三:波粒二象性【例6】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在光屏處放上照相底片,若減弱光的強(qiáng)度使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過狹縫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng),底片上只能出現(xiàn)一些無規(guī)則的亮點(diǎn);如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng),底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋下列與這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的分析中,正確的是()A曝光時(shí)間不長(zhǎng)時(shí),光的能量太小,底片上的條紋看不清楚,故出現(xiàn)無規(guī)則的亮點(diǎn)B單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道C干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方D只有大量光子才能表現(xiàn)出波動(dòng)性【解析】少量的光子表現(xiàn)為粒子性,波動(dòng)性不明顯,大量的光子才表
8、現(xiàn)為波動(dòng)性,光子表現(xiàn)的波動(dòng)性為一種概率波,故選項(xiàng)B、C、D正確答案: BCD點(diǎn)評(píng):粒子和波動(dòng)對(duì)宏觀物體是兩個(gè)對(duì)立的事物,但是對(duì)于微觀粒子,波動(dòng)性和粒子性是統(tǒng)一的1.(2012福建)關(guān)于近代物理,下列說法正確的是( )A射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子B核聚變反應(yīng)方程12H13H24He01n中,01n表示質(zhì)子C從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比D玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋氫原子光譜的特征D2.(2011上海)用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),隨著時(shí)間的增加,在屏上先后出現(xiàn)如圖14-3-2(a)、(b)、(c)所示的圖像,則( )A圖像(a)表明光具有粒子性B圖像(c)表
9、明光具有波動(dòng)性C用紫外光觀察不到類似的圖像D實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波圖14-3-2ABD【解析】本題考查光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和光的波粒二象性(a)中是少量的光打在底板上,出現(xiàn)的是無規(guī)則的點(diǎn)子,顯示出光的粒子性;(b)、(c)中延長(zhǎng)光照時(shí)間,使大量光子打在底板上,出現(xiàn)了明暗相間的干涉條紋,顯示了光的波動(dòng)性;用紫外光仍可看到條紋,只是條紋寬度較窄,故選項(xiàng)C錯(cuò)實(shí)驗(yàn)表明光的波動(dòng)性和粒子性這一對(duì)矛盾在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,這是一種概率統(tǒng)計(jì)波3.(2011廣東)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,下列表述正確的是( )A光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生
10、光電子CD【解析】光電流的大小只與到達(dá)陽極的光電子個(gè)數(shù)有關(guān),A錯(cuò)由h=W+Ek和Uq=Ek知,CD正確4.(2010寧波模擬)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)狀態(tài)躍遷可能放出的光子中,只有一種光子不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng),則下列說法正確的是( )A不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n=3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)放出的B不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n=3激發(fā)態(tài)直接躍遷到n=2激發(fā)態(tài)時(shí)放出的C從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到n=3激發(fā)態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)D從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)答案:BC5.(2012昆明一中月考)下列說法正確的是( )A天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的B盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論是在盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說基礎(chǔ)上引進(jìn)了量子理論D 射線、 射線、 射線本質(zhì)上都電磁波,且射線的波長(zhǎng)最短C