波粒二象性课件

波粒二象性课件波粒二象性课件波粒二象性课件目标定位核心提示1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道黑体辐射的实验规律。2.知道普朗克提出的能量子假说。3.知道光电效应现象，掌握光电效应的实验规律。4.理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单的问题。重点：1.普朗克能量子假说。2.明确产生光电效应的条件，把握极限频率、遏止电压的含义。3.抓住光电效应方程中各部分的含义并准确应用。难点：抓住光电效应方程中各部分的含义并准确应用。目标定位核心提示1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道黑波粒二象性课件一、黑体与黑体辐射1．热辐射：我们周围的一切物体都在辐射

，这种辐射与物体的

有关。2．黑体：指能够

吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。3．一般材料物体的辐射规律辐射电磁波的情况除与

有关外，还与材料的种类及表面状况有关。电磁波温度完全温度一、黑体与黑体辐射电磁波温度完全温度4．黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，如图所示。(1)随着温度的升高，各种波长的辐射强度都

；(2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长

的方向移动。增加较短4．黑体辐射的实验规律增加较短黑体是黑色的吗？提示

我们所说的黑体并不是指物体的颜色，它是指能完全吸收各种波长的电磁波的物体。黑体是黑色的吗？二、能量子1．定义：普朗克认为，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的

，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位

地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。2．能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为

常量。h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×

10－34J·s)。一份一份整数倍普朗克二、能量子一份一份整数倍普朗克3．能量的量子化在微观世界中能量是

的，或者说微观粒子的能量是

的。三、光电效应1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的

从表面逸出的现象。2．光电子：光电效应中发射出来的

。量子化分立电子电子3．能量的量子化量子化分立电子电子3．光电效应的实验规律(1)存在着

光电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。(2)存在着遏止电压和

频率：光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。饱和截止3．光电效应的实验规律饱和截止(3)光电效应具有

：光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过10－9s。4．逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值叫做这种金属的逸出功。瞬时性(3)光电效应具有：光电效应几乎是瞬时金属中的电子怎样才能摆脱原子核的吸引而逃逸出原子？提示

只有电子吸收了足够的能量后才能摆脱原子核的吸引而逃逸出原子。金属中的电子怎样才能摆脱原子核的吸引而逃逸出原子？四、爱因斯坦的光电效应方程1．光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为

，频率为ν的光的能量子为hν。2．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：

＝Ek＋W0或Ek＝

－W0。(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的

，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。光子hνhν逸出功W0四、爱因斯坦的光电效应方程光子hνhν逸出功W0同一频率的光照射不同金属发生光电效应时，光电子的初动能是否相同？提示

由于不同金属的逸出功不同，发生光电效应时，逸出的光电子初动能也就相应的不同了。同一频率的光照射不同金属发生光电效应时，光电子的初动能是否五、康普顿效应1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向

的现象。2．康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长

的成分。3．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的

性的一面。发生改变更长粒子五、康普顿效应发生改变更长粒子六、光子的动量1．表达式：

。2．说明：在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，因此有些光子散射后波长变长。p＝h/λ六、光子的动量p＝h/λ太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳光耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的，为什么？提示

在地球上存在着大气，太阳光经微粒散射后传向各个方向，而在太空中的真空环境下光不再散射只向前传播。太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天

波粒二象性课件1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能

量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子，光子是光电效应的因，光电子是

果。1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能

量，光子不2．光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。2．光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其值为E＝hν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定。入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，入射光的强度等于单位时间内光子能量与入射光子数的乘积。3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳

极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳

极，回路中5．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。5．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律特别提醒

(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象。(2)发生光电效应时，饱和光电流与入射光的强度有关，要明确不同频率的光、不同金属与光电流的对应关系特别提醒(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象。

【例1】入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么(

)A．从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应【例1】入射光照射到某金属表面上发生光电效应，【审题指导】

光电效应规律的应用。【自主解答】_______________________________【解析】

根据光电效应的实验规律知，从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短，这与光的强度无关，故A错误。实验规律还指出，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，光电流与入射光强度成正比，由此可知，B、D错误，C正确。【答案】

C【审题指导】光电效应规律的应用。【总结提升】

本题易错选A。原因是误认为入射光的强度减弱，光的能量减小，电子要逸出金属表面需要较长的时间才能吸收一定的能量，以后在求解此类问题时应深刻理解光电效应规律及光强的概念，根据光电效应规律，光照到金属上时光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9s，光的强度减弱，不会改变光电子的发射时间。光强是单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量nhν，入射光的强度减弱，说明单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子个数减少。【总结提升】本题易错选A。原因是误认为入射光的强度减弱，光变式训练1

(2014·广东理综)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生

了光电效应，下列说法正确的是(

)A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大变式训练1(2014·广东理综)在光电效应实验中，用频率为波粒二象性课件波粒二象性课件1．光电效应方程Ek＝hν－W0的理解(1)式中的Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而

言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～Ek范围内的任何数值。1．光电效应方程Ek＝hν－W0的理解(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程。能量为E＝hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能。如果克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为Ek，根据能量守恒定律可

知：Ek＝hν－W0。(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程。波粒二象性课件(4)Ekm­ν曲线。如图所示是光电子最大初动能Ekm随入射光频率ν的变化曲线。这里，横轴上的截距是截止频率或极限频率；纵轴上的截距是逸出功的负值；斜率为普朗克常量。(4)Ekm­ν曲线。如图所示是光电子最大初动能Ekm随入射2．光子说对光电效应的解释(1)饱和光电流与光强关系：光越强，包含的光子数越

多，照射金属时产生的光电子越多，因而饱和光电流越大。所以，入射光频率一定时，饱和光电流与光强成正比。2．光子说对光电效应的解释波粒二象性课件波粒二象性课件特别提醒

(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素无关。(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系。特别提醒(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素

【例2】光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间相互转换的装置，其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面。如图所示，C为光电管，B极由金属钠制成(钠的极限波长为5.0×10－7m)。现用波长为4.8×10－7m的某单色光照射B极。【例2】光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间波粒二象性课件【审题指导】

(1)正电荷定向移动的方向为电流的方向。(2)由光电效应方程求光电子的最大初动能。(3)光子数等于总电荷量与电子电量的比值。【自主解答】_________________________________。【审题指导】(1)正电荷定向移动的方向为电流的方向。【答案】

(1)向左(2)1.66×10－20J

(3)6.25×1013个【答案】(1)向左(2)1.66×10－20J(3)变式训练2

在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。变式训练2在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ波粒二象性课件1．假定X射线光子与电子发生弹性碰撞，这种碰撞跟台球比赛中的两球碰撞很相似。按照爱因斯坦的光子说，一个X射线光子不仅具有能量E＝hν，而且还有动量。如图所

示。这个光子与静止的电子发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由hν减小为hν′，因此频率减小，波长增大。同时，光子还使电子获得一定的动量。这样就圆满地解释了康普顿效应。1．假定X射线光子与电子发生弹性碰撞，这种碰撞跟台球比赛中的2．康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性。2．康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光

【例3】康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方

向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________(填“不变”、“变短”或“变长”)。【例3】康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也【审题指导】

根据碰撞过程中动量、能量均守恒以及动量是矢量分析此题。【自主解答】__________________________________。【审题指导】根据碰撞过程中动量、能量均守恒以及动量是矢量分【解析】

因光子与电子的碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一

致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减

少，由E＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长。【答案】

1变长【解析】因光子与电子的碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和变式训练3

假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，散射光子的频率与原来光子的频率相比哪个大？为什么？变式训练3假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸【技巧方法】

利用光电效应规律解题的技巧应用光电效应规律解题应当明确：1．光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态)。因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比。【技巧方法】利用光电效应规律解题的技巧2．明确两个决定关系(1)逸出功W0一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能。(2)入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数。2．明确两个决定关系【例】爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是__________。(填选项前的字母)A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．当ν＜ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关【例】爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而【解析】

金属的逸出功与入射光无关，A错；光电子的最大初动能与入射光强度无关，B错；当入射光的频率小于极限频率，不能发生光电效应现象，C错；据光电效应方程可知图象的斜率与普朗克常量有关，D对。【答案】

D【解析】金属的逸出功与入射光无关，A错；光电子的最大初动能波粒二象性课件1．下列叙述错误的是(

)A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波1．下列叙述错误的是()【解析】

我们周围的一切物体都在辐射电磁波，故A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知，一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确。【答案】

B【解析】我们周围的一切物体都在辐射电磁波，故A正确；根据热2．(2014·东莞高二检测)用紫光照射某金属恰可发生光电效应，现改用较弱的太阳光照射该金属，则(

)A．可能不发生光电效应B．逸出光电子的时间明显变长C．逸出光电子的最大初动能不变D．单位时间逸出光电子的数目变小2．(2014·东莞高二检测)用紫光照射某金属恰可发生光电效【解析】

由于太阳光含有紫光，所以照射金属时发生光电效应且逸出光电子的最大初动能不变，又因为光强变弱，所以单位时间逸出光电子的数目变小，C、D正确，A错误；产生光电效应的时间几乎是瞬时的，B错误。【答案】

CD【解析】由于太阳光含有紫光，所以照射金属时发生光电效应且逸3．(2013·上海高考)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(

)A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子【解析】

当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确，A、B、D错误。【答案】

C3．(2013·上海高考)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光4．“神光Ⅱ”装置是我国规模最大、国际上为数不多的大功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的一束紫外激光，已知普朗克常量h＝6.63×

10－34J·s，求该束紫外激光所含的光子数。(结果保留一位有效数字)4．“神光Ⅱ”装置是我国规模最大、国际上为数不多的大功率固体【答案】

4×1021个【答案】4×1021个[课本问题解答]P27思考与讨论(1)热(2)被加热的铁块呈现暗红、赤红、橘红等颜色，一方面随温度升高，辐射强度在增大，同时辐射电磁波的频率或波长也在变化。[课本问题解答]波粒二象性课件P35思考与讨论在大气层内向四面看，到处都是亮的，这是由于大气尘埃将太阳光向四面八方散射的缘故。宇航员在大气层外飞行时，周围是真空，没有光进入人的眼睛，所以到处都是黑

的；而星星是可以直接发光的物体，它发出的光能进入人

眼，故能看见。P35思考与讨论问题与练习第一节能量量子化问题与练习波粒二象性课件第二节光的粒子性1．在可见光范围内，紫光的光子能量最大，因为其频率最高。但紫光不是最亮的，因为光的亮度由两个因素决定，一为光强，二为人眼的视觉灵敏度。在光强相同的前提下，由于人眼对可见光中心部位的黄绿色光感觉最灵敏，因此黄绿色光应最亮。第二节光的粒子性2．(1)当入射光频率高于截止频率时，光强增加，发射的光电子数增多；当入射光频率低于截止频率时，无论光强怎么增加，都不会有光电子发射出来。(2)当入射光的频率高于截止频率时，入射光的频率增

加，发射的光电子的最大初动能增大。

3．紫光能产生光电效应，红光不能。因为不同的金属其逸出功不同，根据爱因斯坦光电效应方程，用紫光照射两种金属时，逸出金属表面的光电子的最大初动能不同，因此光电子的最大速度也就不同。2．(1)当入射光频率高于截止频率时，光强增加，发射的光电子波粒二象性课件波粒二象性课件实验步骤：(1)将图17.2­2中电源的正负极对调，滑动变阻器滑动触头滑至最左边，用频率为ν1的光照射，此时电流表中有电流。将滑动变阻器滑动触头缓慢右滑，同时观察电流表，当电流表示数为0时，停止滑动。记下电压表的示数U1；实验步骤：波粒二象性课件波粒二象性课件波粒二象性课件波粒二象性课件波粒二象性课件目标定位核心提示1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道黑体辐射的实验规律。2.知道普朗克提出的能量子假说。3.知道光电效应现象，掌握光电效应的实验规律。4.理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单的问题。重点：1.普朗克能量子假说。2.明确产生光电效应的条件，把握极限频率、遏止电压的含义。3.抓住光电效应方程中各部分的含义并准确应用。难点：抓住光电效应方程中各部分的含义并准确应用。目标定位核心提示1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道黑波粒二象性课件一、黑体与黑体辐射1．热辐射：我们周围的一切物体都在辐射

，这种辐射与物体的

有关。2．黑体：指能够

吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。3．一般材料物体的辐射规律辐射电磁波的情况除与

有关外，还与材料的种类及表面状况有关。电磁波温度完全温度一、黑体与黑体辐射电磁波温度完全温度4．黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，如图所示。(1)随着温度的升高，各种波长的辐射强度都

；(2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长

的方向移动。增加较短4．黑体辐射的实验规律增加较短黑体是黑色的吗？提示

我们所说的黑体并不是指物体的颜色，它是指能完全吸收各种波长的电磁波的物体。黑体是黑色的吗？二、能量子1．定义：普朗克认为，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的

，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位

地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。2．能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为

常量。h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×

10－34J·s)。一份一份整数倍普朗克二、能量子一份一份整数倍普朗克3．能量的量子化在微观世界中能量是

的，或者说微观粒子的能量是

的。三、光电效应1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的

从表面逸出的现象。2．光电子：光电效应中发射出来的

。量子化分立电子电子3．能量的量子化量子化分立电子电子3．光电效应的实验规律(1)存在着

光电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。(2)存在着遏止电压和

频率：光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。饱和截止3．光电效应的实验规律饱和截止(3)光电效应具有

：光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过10－9s。4．逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值叫做这种金属的逸出功。瞬时性(3)光电效应具有：光电效应几乎是瞬时金属中的电子怎样才能摆脱原子核的吸引而逃逸出原子？提示

只有电子吸收了足够的能量后才能摆脱原子核的吸引而逃逸出原子。金属中的电子怎样才能摆脱原子核的吸引而逃逸出原子？四、爱因斯坦的光电效应方程1．光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为

，频率为ν的光的能量子为hν。2．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：

＝Ek＋W0或Ek＝

－W0。(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的

，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。光子hνhν逸出功W0四、爱因斯坦的光电效应方程光子hνhν逸出功W0同一频率的光照射不同金属发生光电效应时，光电子的初动能是否相同？提示

由于不同金属的逸出功不同，发生光电效应时，逸出的光电子初动能也就相应的不同了。同一频率的光照射不同金属发生光电效应时，光电子的初动能是否五、康普顿效应1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向

的现象。2．康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长

的成分。3．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的

性的一面。发生改变更长粒子五、康普顿效应发生改变更长粒子六、光子的动量1．表达式：

。2．说明：在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，因此有些光子散射后波长变长。p＝h/λ六、光子的动量p＝h/λ太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳光耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的，为什么？提示

在地球上存在着大气，太阳光经微粒散射后传向各个方向，而在太空中的真空环境下光不再散射只向前传播。太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天

波粒二象性课件1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能

量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子，光子是光电效应的因，光电子是

果。1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能

量，光子不2．光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。2．光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其值为E＝hν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定。入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，入射光的强度等于单位时间内光子能量与入射光子数的乘积。3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳

极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳

极，回路中5．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。5．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律特别提醒

(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象。(2)发生光电效应时，饱和光电流与入射光的强度有关，要明确不同频率的光、不同金属与光电流的对应关系特别提醒(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象。

【例1】入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么(

)A．从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应【例1】入射光照射到某金属表面上发生光电效应，【审题指导】

光电效应规律的应用。【自主解答】_______________________________【解析】

根据光电效应的实验规律知，从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短，这与光的强度无关，故A错误。实验规律还指出，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，光电流与入射光强度成正比，由此可知，B、D错误，C正确。【答案】

C【审题指导】光电效应规律的应用。【总结提升】

本题易错选A。原因是误认为入射光的强度减弱，光的能量减小，电子要逸出金属表面需要较长的时间才能吸收一定的能量，以后在求解此类问题时应深刻理解光电效应规律及光强的概念，根据光电效应规律，光照到金属上时光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9s，光的强度减弱，不会改变光电子的发射时间。光强是单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量nhν，入射光的强度减弱，说明单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子个数减少。【总结提升】本题易错选A。原因是误认为入射光的强度减弱，光变式训练1

(2014·广东理综)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生

了光电效应，下列说法正确的是(

)A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大变式训练1(2014·广东理综)在光电效应实验中，用频率为波粒二象性课件波粒二象性课件1．光电效应方程Ek＝hν－W0的理解(1)式中的Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而

言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～Ek范围内的任何数值。1．光电效应方程Ek＝hν－W0的理解(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程。能量为E＝hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能。如果克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为Ek，根据能量守恒定律可

知：Ek＝hν－W0。(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程。波粒二象性课件(4)Ekm­ν曲线。如图所示是光电子最大初动能Ekm随入射光频率ν的变化曲线。这里，横轴上的截距是截止频率或极限频率；纵轴上的截距是逸出功的负值；斜率为普朗克常量。(4)Ekm­ν曲线。如图所示是光电子最大初动能Ekm随入射2．光子说对光电效应的解释(1)饱和光电流与光强关系：光越强，包含的光子数越

多，照射金属时产生的光电子越多，因而饱和光电流越大。所以，入射光频率一定时，饱和光电流与光强成正比。2．光子说对光电效应的解释波粒二象性课件波粒二象性课件特别提醒

(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素无关。(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系。特别提醒(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素

【例2】光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间相互转换的装置，其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面。如图所示，C为光电管，B极由金属钠制成(钠的极限波长为5.0×10－7m)。现用波长为4.8×10－7m的某单色光照射B极。【例2】光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间波粒二象性课件【审题指导】

(1)正电荷定向移动的方向为电流的方向。(2)由光电效应方程求光电子的最大初动能。(3)光子数等于总电荷量与电子电量的比值。【自主解答】_________________________________。【审题指导】(1)正电荷定向移动的方向为电流的方向。【答案】

(1)向左(2)1.66×10－20J

(3)6.25×1013个【答案】(1)向左(2)1.66×10－20J(3)变式训练2

在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。变式训练2在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ波粒二象性课件1．假定X射线光子与电子发生弹性碰撞，这种碰撞跟台球比赛中的两球碰撞很相似。按照爱因斯坦的光子说，一个X射线光子不仅具有能量E＝hν，而且还有动量。如图所

示。这个光子与静止的电子发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由hν减小为hν′，因此频率减小，波长增大。同时，光子还使电子获得一定的动量。这样就圆满地解释了康普顿效应。1．假定X射线光子与电子发生弹性碰撞，这种碰撞跟台球比赛中的2．康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性。2．康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光

【例3】康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方

向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________(填“不变”、“变短”或“变长”)。【例3】康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也【审题指导】

根据碰撞过程中动量、能量均守恒以及动量是矢量分析此题。【自主解答】__________________________________。【审题指导】根据碰撞过程中动量、能量均守恒以及动量是矢量分【解析】

因光子与电子的碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一

致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减

少，由E＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长。【答案】

1变长【解析】因光子与电子的碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和变式训练3

假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，散射光子的频率与原来光子的频率相比哪个大？为什么？变式训练3假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光子并没有被吸【技巧方法】

利用光电效应规律解题的技巧应用光电效应规律解题应当明确：1．光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态)。因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比。【技巧方法】利用光电效应规律解题的技巧2．明确两个决定关系(1)逸出功W0一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能。(2)入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数。2．明确两个决定关系【例】爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是__________。(填选项前的字母)A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．当ν＜ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关【例】爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而【解析】

金属的逸出功与入射光无关，A错；光电子的最大初动能与入射光强度无关，B错；当入射光的频率小于极限频率，不能发生光电效应现象，C错；据光电效应方程可知图象的斜率与普朗克常量有关，D对。【答案】

D【解析】金属的逸出功与入射光无关，A错；光电子的最大初动能波粒二象性课件1．下列叙述错误的是(

)A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波