10.波粒二象性

1、波粒二象性【基础回顾】1热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的有关2. 黑体：能够 入射的各种波长的电磁波而不发生 3能量子：带电微粒在吸收和辐射能量时，是以一个最小能量值为单位 地吸收和辐射的，这个不可分割的最小能量值叫做能量子，即g = h_，其中h为，其值为 4. 光电效应：在 下，物体发射出 的现象.发射出来的电子叫做 5. 光电效应的规律：(1) (2) (3) 6逸出功：电子脱离金属过程中克服金属原子核吸引力所做功的，逸出功的大小和 有关，不同的材料有的逸出功.7光电效应方程：金属中电子吸收了一个光子后获得的光子的能量是h：,这些能量一部分用来克服金属的,另一部

2、分作为电子飞出金属时所具有的 ,即Ek =大量光子产生的效果显示出 性,& 光的波粒二象性： 光即具有,又具有个别光子产生的效果显示出 性.9物质波：实物粒子也具有 性，与实物粒子相联系的波叫物质波，也叫 ，物质波的波长计算公式为 10概率波：双缝干涉实验中，某个光子落在屏上的位置是不确定的，但由于屏上各处明暗不同，可知光子落在各点的概率是不一样的，即光子落在亮处的概率 ，而落在暗处的概率 ，像这样的波称为概率波. 和都是概率波【典型题例】K ,例1如图所示，阴极K用极限波长；0= 0. 66 m的金属线制成，用波长入=0. 50叩的绿光照射阴极 调整两个极板电压，当 A板电压比阴极高出 2.

3、 5 V时，光电流达到饱和，电流表示数为 求：(1) 每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能.如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子和光电子飞出阴极的最大初动能.A ,阴极每秒钟发射的光电子的个数十例1题图【解析】(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极n=仏 0.64 1019 个=4.0 为012 个1 206) J= 9.6 X0J066 10“e 1.6D0 根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能10.50 10c c348Ekm = h u W= h h = 6.63 X0 X3 X10 X(?、/-0(2) 如果照射光的频率不

4、变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒发射的光电子数12 人n= 2n = 8 10 个光电子的最大初动能仍然是Ekm= 9.6 020 J【巩固练习】1. 下列属于物质波的是()A .声波B . X射线C.微波D.射线2. 下列说法错误的是()A .光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B .光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量C.康普顿效应说明光具有粒子性，光子具有动量D .黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是连续的3.对于光电效应的解释，下列选项正确的是（）A .金属内每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当积累的动能足够大时，就能从金属表面逸出B. 如果入射光子的能量小于金

5、属表面电子克服原子核引力逸出时需做的最小功，光电效应便不能发生C. 发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能也就越大D .由于不同金属的逸出功不同，因此，使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同4关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（）A 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性B 光在传播时往往表现出波动性，光跟物质相互作用时往往表现出粒子性C.频率高的光波动性显著，频率低的光粒子性显著D 光既有波动性又有粒子性，说明光既是波又是粒子5如图所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发 出的光经一狭缝后照射到锌板，发现

6、在锌板上形成明暗相间的条纹，同 时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，以上实验事实说明（）A 光具有波粒二象性B验电器的铝箔原来带负电C.锌板上亮条纹是平行等宽度的Q弧此灯D 若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大6用如图（1）所示的同一光电管研究 a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所力口电压U的关系如图（2）.则（）、A. b光照射该光电管时，金属的逸出功大B .照射该光电管时 a光使其逸出的光电子最大初动能大C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D .通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大7.用不同频率的紫外光分别照射钨和锌

7、的表面而产生光电效 应，可得到光电子最大初动能 Ek随入射光频率变化的 Ekv 图.已知钨的逸出功是 3. 28ev，锌的逸出功是 3. 34ev，若将第6题图两者的图象画在同一个 Ekv坐标图中，用实线表示钨，虚线表示锌,则正确反映这一过程的图是下图中的（）&两种单色光a和b, a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则（BD ）A .在真空中，a光的传播速度较大B .在水中，a光的波长较小C.在真空中，b光光子的能量较大D .在水中，b光的折射率较小9 .历史上，为了说明光的性质，牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说，如今人们对光的性质有了更进一步的认识.下面

8、四幅示意图中所表示的实验中能说明光的性质的是（）B第9题图电了*咁灣1邑匕虽第10题图S穿出，通过两条平行狭缝S2S穿出时动量为P,普朗克常量为h,第11题图 ：12. （1）研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空 管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极 A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流I与AK之间的电压Uak的关系图象中，正确的是（)(A)(B)(D)10. 2003年全世界物理学家评选出十大最美物理实验”，排名第一的为 1961年物理学家利用托马斯？杨双缝干涉实验”装置进行电子干涉的实验.从辐 射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上

9、出现干涉条纹， 该实验说明（）A .光具有波动性B .光具有波、粒二象性C.微观粒子也具有波动性D 微观粒子也是一种电磁波11如图所示，灯丝 F发射的电子束经过电场加速后从阳极上的狭缝 后，在荧光屏上形成明显的双缝干涉图样已知一个电子从狭缝 则（）A 经过电场加速后，电子的德布罗意波长为P/hB 经过电场加速后，电子的德布罗意波长为h/PC.荧光屏上暗条纹的位置是电子不能到达的位置D 荧光屏上亮条纹的位置是电子到达概率大的位置（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 （选填 增大、减小”或 不变”）原因是.（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV ,金属钠的截止频率为14_345.53 10 Hz,普朗克常量 h=6.63 10 Jis请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激【解析】1. D2. D3. BD4. AB5. A6. C7. D8. BD9. BC10. C11. (1 )选C本题考查光电效应规律(2) 减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)(3) 氢原子放出的光子能量E =E3 -E2,带入数据的E =1.89eV金属钠的逸出功 W)二hv0，带入数据得 E二3.2eV因为E : W)，所以不能发生光电效