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1、第十三章動(dòng)量波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核第1課時(shí)波粒二象性考點(diǎn)自清一、光電效應(yīng)1.定義：照射到金屬表面的光，能使金屬中的從表面逸出的現(xiàn)象.2.規(guī)律:(1)每種金屬都有一個(gè).(2)光子的最大初動(dòng)能與入射光的無關(guān),只隨入射光的增大而增大.電子極限頻率強(qiáng)度頻率(3)光照射到金屬表面時(shí),光電子的發(fā)射幾乎是的.(4)光電流的強(qiáng)度與入射光的成正比.3.方程:.特別提醒1.理解極限頻率、最大初動(dòng)能、光電流的概念.2.注意光電效應(yīng)方程中各量的物理含義.瞬時(shí)強(qiáng)度Ek=hν-W0二、光子說1.內(nèi)容:空間傳播的光是一份一份的,每一份叫一個(gè),一個(gè)光子的能量為E=.2.意義:(1)解
2、釋了現(xiàn)象.(2)說明了光具有.三、光的波粒二象性1.光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有性.2.光電效應(yīng)說明光具有性.3.光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性,稱為光的性.光子hν光電效應(yīng)粒子性波動(dòng)粒子波粒二象四、物質(zhì)波1.概率波 光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn),亮條紋是光子到達(dá)概率的地方,暗條紋是光子到達(dá)概率的地方,因此光波又叫概率波.2.物質(zhì)波 任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體,小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng),其波長λ=,p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量,h為普朗克常量.大小熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)一光子說對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋每種金屬存在極限頻率電子從金屬表面逸出,首先需克
3、服金屬原子核的引力做功W0,入射光子能量不能小于W0,根據(jù)光子說,光子的能量E=hν,電子克服引力做功W0對(duì)應(yīng)的頻率ν=,即極限頻率.光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時(shí)的光是一份一份的,當(dāng)光照射到金屬表面上時(shí),電子吸收一個(gè)光子的能量后,動(dòng)能立即增大,不需要能量積累過程.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),而隨著入射光的頻率增大而增大根據(jù)光子說,入射光的能量E=hν是由頻率決定的,電子吸收一個(gè)光子后增加的能量,一部分克服阻礙作用做功,剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能,只有從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能,對(duì)某一種金屬,W0是一定的,故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻
4、率增大而增大.光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比光的強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面上的光的能量,若單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面上的光子數(shù)為n,每個(gè)光子的能量為E=hν,入射光的強(qiáng)度可表示為nhν,當(dāng)頻率一定時(shí),光的強(qiáng)度越大,入射到金屬表面的光子數(shù)越多,有更多的電子吸收光子而從金屬表面逸出.特別提示1.照射光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應(yīng)及光電子的初動(dòng)能.2.光電子是金屬表面受光照射出來的電子,與光子不同.熱點(diǎn)二光電效應(yīng)方程及曲線1.光電效應(yīng)方程的意義金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν,這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0,剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初
5、動(dòng)能Ek=mv2,是能量守恒的必然結(jié)果.2.Ek—ν曲線(如圖1所示)圖13.由Ek—ν曲線可以得到的物理量 (1)極限頻率:圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)ν0. (2)逸出功:圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0=E.(3)普朗克常量:圖線的斜率k=h.熱點(diǎn)三光的波動(dòng)性與粒子性的比較項(xiàng)目內(nèi)容說明光的粒子性1.當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí),這種作用是“一份一份”進(jìn)行的,表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)2.少量或個(gè)別光子容易顯示出光的粒子性粒子的含義是“不連續(xù)”、“一份一份的”光的粒子即光子,不同于宏觀觀念的粒子光的波動(dòng)性1.足夠能量的光在傳播時(shí),表現(xiàn)出波動(dòng)的性質(zhì)2.光是一種概率波,即光子在空間
6、各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小(概率)可用波動(dòng)規(guī)律來描述光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性,不是光子之間相互作用產(chǎn)生的光的波動(dòng)性不同于宏觀概念的波波和粒子的對(duì)立統(tǒng)一宏觀世界:波和粒子是相互對(duì)立的概念微觀世界:波和粒子是統(tǒng)一的光子說并未否定波動(dòng)性,光子能量E=hν=中,ν和λ就是描述波的兩個(gè)概念熱點(diǎn)四物質(zhì)波1.我們平時(shí)所看到的宏觀物體,其運(yùn)動(dòng)時(shí),我們看不出它們的波動(dòng)性來,但也有一個(gè)波長與之對(duì)應(yīng),例如飛行子彈的波長約為10-34m.2.波粒二象性是微觀粒子的特殊規(guī)律,一切微觀粒子都存在波動(dòng)性;宏觀物體也存在波動(dòng)性,只是波長太小,難以觀測(cè).3.物質(zhì)波又稱德布羅意波,德布羅意波
7、也是概率波.電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣中的亮圓是電子落點(diǎn)概率大的地方,但概率的大小受波動(dòng)規(guī)律的支配.4.物質(zhì)波不是機(jī)械波,也不是電磁波.物質(zhì)波在某一地方的強(qiáng)度跟在該處找到它所代表的概率成正比,物質(zhì)波仍是一種概率波.題型探究題型1光電效應(yīng)現(xiàn)象的理解【例1】入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng),若入射光的強(qiáng)度減弱,而頻率保持不變,那么()A.從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小C.單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng)思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件.(2
8、)入射光的頻率決定最大初動(dòng)能.(3)光電效應(yīng)的瞬時(shí)性
