河北省涞水波峰中学高二下学期物理导学案选修3-5172光的粒子性

§17.2光的粒子性（课前预习案A）20172018学年第二学期第10号备课组长签字教研组长签字：________编写人：张晓杰班级：第组姓名：___________一个有信念者所开发出的力量，大于99个只有兴趣者。【学习目标】1.通过实验了解光电效应的实验规律。2.知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。3.了解康普顿效应，了解光子的动量。重点难点：1.光电效应的实验规律。2.知道爱因斯坦光电效应方程，光子的动量【完成目标】目标一、光电效应的实验规律

1．光电效应现象：在光（包括不可见光）照射下物体发射出的现象叫光电效应现象；所发射的电子叫；光电子定向移动所形成的电流叫。2．光电效应规律(1)任何一种金属都有一个频率（又叫频率），入射光必须这个极限频率才能产生光电效应．(2)光电子的最大动能与入射光的强度(数目)关，只随着入射光的频率增大而增大．(3)当入射光的频率大于极限频率时，保持频率不变，则光电流的强度与入射光的强度成比．(4)从光照射到产生光电流的时间不超过10—9s，几乎是瞬时的．说明：(1)光电效应规律“光电流的强度与入射光的强度成正比”中“光电流的强度指的是光电流的最大值(亦称饱和值)，因为光电流未达到最大值之前，其值大小．不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关．只有在光电流达到最大以后才和入射光的强度成正比．(2)这里所说“入射光的强度”，指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量，在入射光频率不变的憎况下，光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数．但若换用不同频率的光照射，即使光强相同，单位时间内照射到金属表面单位面积的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子数也不相同，形成的光电流也不同．目标二、爱因斯坦的光电效应方程1．经典的波动理论解释不了光电效应规律中(1)极限频率、(2)最大初动能、(4)瞬时性2．光子说却能很好地解释光电效应．光子说认为：(1)空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子．=1\*GB3①光传播规律=2\*GB3②光由能量子(光子)组成(2)光子的能量跟它的频率成正比，即E＝hγ＝hc／λ爱因斯坦利用光子说解释光电效应过程：(一个光子的能量只能被一个电子吸收，一对一关系)=1\*GB3①入射光照到金属上,有些光子被电子吸收,有些没有被电子吸收；吸收了光子的电子动能变大,可能向各个方向运动；有些电子射出金属表面成为光电子，有些没射出；射出金属表面的电子克服金属中正电荷引力做的功也不相同；只有从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力做的功最少，飞出时动能最大。解释了最大初动能.=2\*GB3②如果入射光子的能量比这个功的最小值还小，那就不能发生光电效应。这就解释了极限频率的存在；=3\*GB3③由于光电效应是由一个个光子单独引起的，因此从有光照射到有光电子飞出的时间与照射光的强度无关，几乎是瞬时的。这就解释了光电效应的瞬时性。3.爱因斯坦光电效应方程：

(Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功：即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功，也称电离能)光子电子光子电子电子光子散射前散射后目标三、康普顿效应1.光子在介质中和物质微粒相互作用，可能使得光的传播方向转向任何方向(不是反射），这种现象叫做光的散射。2.在研究电子对X射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。康普顿用光子的概念解释这种康普顿效应，再次证明了爱因斯坦光子学说的正确性。3.光子的动量：p=

【课堂基础练】例1：在研究光电效应现象时，锌板与不带电的验电器的金属杆之间用导线相连。现用一定强度的紫外线照射，则下列现象中会发生的是（）A.金箔张开B.锌板吸引周围空气中的阳离子而带正电C.锌板和验电器的金箔都带正电D.锌板带正电，验电器的金箔带负电例2：用具有5eV光能的光子入射到金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV。为使这种金属产生光电效应，入射光的最长波长是多少m?注意区分的主要概念：光的强度、光子的能量、光电子的最大初动能、光电流的强度等．

课后双基训练B【双基练习】*选择题选择题网】1．下列说法正确的是() A.爱因斯坦提出“光子说”并成功解释了光电效应现象 B.康普顿发现了电子 C.卢瑟福发现了质子和中子 D.玻尔理论成功解释了所有原子的光谱2．关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是()A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流强度与入射光强度无关C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D．对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应3．用能量为5.0eV的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为()A．1.5eVB．3.5eVC．5.0eVD．6.5eV4．如图所示，有一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板一段时间，关灯后，验电器指针保持一定偏角，下列说法正确的是()A．用一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角一定变大B．用一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角一定变小C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板相同时间，验电器指针偏角将增大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板相同时间，验电器指针将偏转5．金属钠的逸出功为2.48eV，则下列各色光中，能使钠发生光电效应的有()A．波长为6.5×10－7m的红光B．频率为5.5×1014Hz的红光C．波长为4.8×10－7m的蓝光D．频率为7.5×1014Hz的紫光6．光子具有动量，太阳光照射在物体上有压力，彗星的尾巴就是太阳的光压形成的．彗星在绕太阳运转的过程中有时彗尾长，有时彗尾短，下列说法正确的是()A．彗星离太阳较近时，光压大，彗尾长B．彗星离太阳较近时，光压小，彗尾短C．彗星离太阳较远时，光压小，彗尾短D．彗星离太阳较远时，光压大，彗尾长7．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则()A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍【提高题】8．某种金属在单色光照射下发射出光电子，这光电子的最大初动能()A．随照射光强度的增大而增大B．随照射光频率的增大而增大C．随照射光波长的增大而增大D．与照射光的照射时间无关9．利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为ν0的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A．用紫外光照射K，电流表中不一定有电流通过B．用红外光照射K，电流表中一定无电流通过C．用频率为ν0的可见光照射K，当滑动变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过D．用频率为ν0的可见光照射K，当滑动变阻器的滑片向B端滑动时，电流表示数可能不变10．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定()A．a光束照射时，不能发生光电效应