人教版高中物理选修3第2讲光电效应波粒二象性.ppt

第2讲 光电效应 波粒二象性,抓住两个考点,备选视频展台,突破两个考向,随堂 基础演练,1.光电效应 2.爱因斯坦光电效应方程,1.对光电效应规律的理解 2.光电效应方程的应用,动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核 备选多媒体展台 1.动量守恒定律的验证 2.生活中的碰撞实例 3.科学的转折：光的粒子性 4.用汤姆孙气体放电管测量电子的比荷 5.原子的核式结构的发现 6.玻尔的原子模型和氢的特征光谱 7.天然放射现象 8.质子与中子的发现 9.链式反应 10.核电站与反应堆 11.原子弹与氢弹, 01抓住两个考点,【思维驱动】,如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( ) A有光子从锌板逸出 B有电子从锌板逸出 C验电器指针张开一个角度 D锌板带负电,解析 用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误、B正确；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确、D错误 答案 BC,解析/显隐,课件展示：光的粒子性, 01抓住两个考点,【知识存盘】,1定义 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，叫做光电效应现象，光电效应中发射出来的电子叫做_ 2光电效应的实验规律 (1)入射光的频率低于_或截止频率时不发生光电效应 (2)发生光电效应几乎不需要时间 (3)入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多 (4)光电子的最大初动能决定于入射光的光子能量和金属的逸出功之差,光电子,极限频率,【思维驱动】, 01抓住两个考点,(2012上海卷，1)在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A频率 B强度 C照射时间 D光子数目,解析 由爱因斯坦光电效应方程EkkW0可知，Ek只与频率有关，故选项B、C、D错，选项A正确 答案 A,解析/显隐,光电子的最大初动能与入射光的频率及被照射金属的逸出功有关., 01抓住两个考点,1基本物理量 (1)光子的能量_，其中h6.631034 Js(称为普朗克常量) (2)逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的_ (3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的_吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值 2光电效应方程 光电子的最大初动能Ek与入射光光子的能量h和逸出功W0之间的关系：Ek_.,【知识存盘】,hv,最小值,电子,hvW0, 01抓住两个考点,3光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有_性 (2)光电效应说明光具有_性 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的_性. 4物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率_的地方，暗条纹是光子到达概率_的地方，因此光波又叫概率波 (2)物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长h/p，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.,本栏内容结束,波动,粒子,波粒二象,大,小,【典例1】 (2011广东卷，18)光电效应实验中，下列表述正确的是( ) A光照时间越长光电流越大 B入射光足够强就可以有光电流 C遏止电压与入射光的频率有关 D入射光频率大于极限频率才能产生光电子,02突破两个考向,解析/显隐,解析 光电流的大小与光照时间无关，A项错误； 如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，B项错误； 遏止电压Uc满足eUchh0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，C项正确； 只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，D项正确 答案 CD,1用光子说解释光电效应及其规律 (1)光照射金属时，电子吸收一个光子(形成光电子)的能量后，动能立即增大，不需要积累能量的过程 (2)电子从金属表面逸出，首先需克服金属表面原子核的引力做功(逸出功W)要使入射光子的能量不小于W，对应频率0W/h为极限频率 (3)光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增大 (4)入射光越强，单位时间内入射到金属表面的光子数越多，产生的光电子越多，射出的光电子做定向移动时形成的光电流越大,02突破两个考向,【借题发挥】,2概念辨析,【变式跟踪1】 光电效应的实验结论是：对某种金属( ) A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大,02突破两个考向,解析 每种金属都有它的极限频率0，只有入射光子的频率大于极限频率0时，才会发生光电效应，选项A正确、B错误； 光电子的初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大，选项D正确、C错误 答案 AD,解析/显隐,02突破两个考向,【典例2】 (2012江苏卷，12C)A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功,1解光电效应问题 应抓住三个关系式： (1)爱因斯坦光电效应方程：EkhW0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：EkeUc. (3)逸出功与极限频率的关系：W0h0. 2用图象表示光电效应方程 (1)最大初动能Ek与入射光频率的关系图线如图所示 (2)由曲线可以得到的物理量 极限频率：图线与轴交点的横坐标0. 逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0E. 普朗克常量：图线的斜率kh.,02突破两个考向,【借题发挥】,极限频率,数值等于逸出功,02突破两个考向,【变式跟踪2】 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与