高中物理 第十七章 波粒二象性章末学案 新人教版选修3-5高品质版

第十七章 波粒二象性

章末复习

【知识网络梳理】

?热辐射??黑体与黑体辐射??黑体辐射?能量的量子化????普朗克假设??转化?现象：光现象????电现象???吸收光子本质：电子?????光电子??????结论：①光具有粒子性——光子??光的粒子性?光电效应???②光具有波粒二象性???光子说：光子能量??hv????????光电效应方程：Ek?hv?W????康普顿效应?????光子的动量??光子的波动性：光波是概率波??h?物质波????p?粒子的波动性??概率波????不确定性关系：?x?p≥h?4??波粒二象性

【知识要点与方法指导】 一、重点、难点、方法

要澄清一些容易混淆的概念，如“光子”、“光电子”、“光子的能量”与“光电子的最大初动能”等，这对理解光电效应的规律具有重要意义。 1．“光子”与“光电子”

光子是指光在空间传播时的每一份能量（即能量是不连续的），光子不带电，是微观领域中的一种粒子，而光电子是金属表面受光照射时发射出来的电子，因而其本质就是电子。 2．“光子的能量”与“入射光的强度”

光子的能量是一份一份的，每一份能量为E?hv，其大小由光的频率决定，而入射光的强度是指单位时间内入射光中包含光子数的多少，入射光的强度可表示为p?nhv，其中n为单位时间的光子数。

3．“光电子的最大初动能”与“光电子的动能”

光照射到金属表面时，电子吸收光子的能量，只需克服原子核的引力做功就能从金属表面

逸出，那么这些光电子具有最大初动能，其值为Ekm?hv?W（式中W为金属的逸出功），而不从金属表面发射的光电子，在逸出的过程中损失的能量会更多，所以此时光电子的动能Ek?Ekm。

二、要点深化

在光电效应现象中，入射光的频率、强度对光电效应规律有什么影响，概括如下： 1．入射光的频率???决定光子的能量???决定光电子的最大初动能。 2．入射光的强度???决定单位时间内接收的光子数???决定单位时间内发射的光电子数。 3．光电效应的实质是：光现象???引起电现象。 4．关于Ekm——v图线

如图所示，由图线可以得到的物理量： ①极限频率：图线与横轴交点的横坐标值v0； ②逸出功：图线与纵轴交点的纵坐标值W0?E；

③普朗克常量：图线的斜率k?h。

5．正确理解波粒二象性：波粒二象性中的波是一种概率波，对大量光子才有意义，波粒二象性中所说的粒子是指其不连续性，是一份能量。大量光子的作用效果往往表现为波动性，个别光子的作用效果往往表现为粒子性。 【典题探究】

【例1】已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v0（ ）

A．当用频率为2v0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B．当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0 C．当照射光的频率v大于v0时，若v增大，则逸出功增大

D．当照射光的频率v大于v0时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

[解析]因照射光的频率大于极限频率产生光电效应，所以，A正确。因为极限频率为v0，所以W?hv0，再Ek?hv?W得Ek?2hv0?hv0?hv0，B正确。因为逸出功是光电子恰好逸出时需要的功，对于同种金属是恒定的，故C项错误。由Ek?hv?hv0?h(v?v0)，当v加倍时：

Ek?/Ek?2v?v0?2，故D项错。答案为AB。 v?v0Ekm0?Ev0v[答案]AB

【例2】人类对光的本性的认识经历了曲折的过程，下列关于光的本性的陈述正确的是（ ）

A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 B．任何一个运动着的物体，都具有波动性 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D．光波是概率波

[解析]牛顿的“微粒说”是牛顿所描绘的那种遵循经典力学规律的机械微粒，与“光子说”不同，故选项A错。任何一个运动着的物体，都具有波动性，这种波叫做物质波，故选项B对。

光子在空间各点出现的概率，可以用波动规律来描述，即光波是概率波，选项D对。答案为BCD。

[答案]BCD

【例3】紫光的波长为4 000?，金属钠的逸出功为3.5?10?19J，求：

（1）每个紫光光子的能量为多大？

（2）若用该紫光照射金属钠时，产生的光电子的最大初动能是多大？

6.63?10?34?3?108[解析]（1）因E?hv，而v?，所以E??J?5.0?10?19J ?10??4000?10chc（2）由爱因斯坦的光电效应方程得：hv?W?Ekmax， 所以Ekmax?hv?W?5.0?10?19J?3.5?10?19J?1.5?10?19J。 [答案]（1）5.0?10?19J （2）1.5?10?19J

对爸爸的印象，从记事的时候，就有了，他留给我的印象就是沉默少言的，但是脸上却始终有微笑，不管家里遇到了什么样的困难，只要有爸爸在，一切都能够雨过天晴的，小时候，家里很穷，可是作为孩子的我们（我和哥哥），却很幸福。爸爸从来不会因为缺钱，而让我们感觉得些许的拮据和紧张，哪怕的低三下气的问人借钱，爸爸都会按时给我们交了学费，从来都不会给我们兄妹俩拖欠学费。爸爸闲下来的时候，就会给我和哥哥讲他们生活的那个年代，很苦很累，还经历过自然灾害，穷的时候，连饭都吃不饱。在我的印象里，最深的一件事情就是过年的时候，不管这一年钱赚的多还是少，爸爸总会让妈妈带着我和哥哥去买新衣服，当然了，妈妈也必须买新的，唯有爸爸，他是家里面唯一一个可以穿旧衣服过新年的人，这就是我关于爸爸的儿时的印象，他爱家人，从来不肯委屈自己的妻子和孩子。成长岁月里的爸爸在我们渐渐成长的的岁月里，作为孩子，我们都有了自己的认知和想法，青春期的叛逆，我们也给爸爸惹了不少祸，但是，不管我们闯的祸有多大，最后都是爸爸出面，来摆平解决一切。在这个渐渐懂事的过程中，爸爸扮演着一位良师的角色，事情过后，爸爸也会趁机好好的教育我们，让我们懂得，我们做的是对的，值得鼓励的，还是不对的，今后需要去改正的。爸爸在社会上经历的多了，懂得的道理也比我们多很多。我们是在跌跌撞撞的认知中去探索这个社会，而爸爸就是这条探索道路的指明灯！在我们长大的青春光阴里，我们在爸爸身上看到了责任、懂得了承担的重要性！爸爸，在我们的生活中，必不可少，他让我们（大哥和我）拥有了正确的人生观和价值观，他教会了我们如何看待这个世界，如何去更好的创造自己想要的生活！渐渐上了年纪的爸爸：我只想用“渐渐上了年纪”来形容现在的爸爸，不想要用已经“老去”来形容爸爸。没错，岁月是真的很无情的，不知不觉间，爸爸的眼角多了些许的皱纹，额头的皱纹也不自觉的来向他报到了，爸爸再伟大，也终究抵不过岁月的蹉跎。两角鬓白的爸爸，让我们看着多了很多的心疼，一向雷厉风行、无所不能的爸爸，渐渐地，变得老了，特别是当我们都成家以后，爸爸也算是把他一生最重要的任务也都完成了，上了年纪的爸爸，更多的心思，留在了妈妈的身上，一路走来，是妈妈的陪伴和默默的奉献，才让爸爸能够在外工作的时候，毫无杂念！妈妈，就是爸爸最为坚强的后盾，而我们，是爸爸努力奋斗的最大动力，如今，爸爸渐渐地老了，作为儿女，我们无法让时光倒流，能做的就是多陪伴他们，让他们的晚年生活能够幸福！爸爸的一生，都在付出，为了家和家人而付出，如今的我们，都已经成家，更加体会到了为人父母的心酸苦楚，我们能做的就是常回家看看！让父母不感到孤独！ 我们都是母亲身上掉下来的一块肉，我们跟母亲之间的关系，血浓于水，彼此间的那种爱，是神圣而又不可侵犯的，是妈妈给了我们生命，也是妈妈无怨无悔的把我们抚养成人，在我们成长的过程中，不管是好还是 …… 此处隐藏：3869字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……