（江苏专用）2020版高考物理新增分大一轮复习 第十一章 动量 近代物理 第3讲 光电效应 波粒二象性讲义（含解析）

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1、第3讲　光电效应　波粒二象性一、普朗克能量子假说　黑体与黑体辐射1.黑体与黑体辐射(1)黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体.(2)黑体辐射：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1所示.图12.普朗克能量子假说当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个最小能量值ε叫做能量子.ε＝hν.二、光电效应及其规律1.光电效应现象在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子.2.光电效应的产生条件入

2、射光的频率大于等于金属的极限频率.3.光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大.(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.(4)当入射光的频率大于等于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比.4.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝hν.(2)逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的最小值.(3)

3、最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子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.(4)光电效应方程①表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek.自测1　(多选)如图2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(　　)图2A.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.锌板带负电答案　BC三、光的波粒二象性　物

4、质波1.光的波粒二象性(1)波动性：光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.(2)粒子性：光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性.(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性.2.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大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，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λ＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.自测2　有关光的本性，下列说法正确的是(　　)A

5、.光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D.由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种性质去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性答案　D命题点一　光电效应的实验规律1.对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率.(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光.(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关.(4)光电子不是光子，而是电子.2.光电效应的

6、研究思路(1)两条线索：(2)两条对应关系：→→→→→例1　(多选)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答案　AD解析　增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，则单位时间内逸出的光电子数增加，则光电流增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，故

7、选项B错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于等于极限频率，则仍会发生光电效应，故选项C错误；根据hν－W0＝Ek可知，增大入射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确.变式1　(多选)(2017·苏锡常镇四市调研)图3是研究光电效应的实验装置，用一定频率的光照射阴极K，当滑片P处于图示位置时，电流表的示数不为零.为使电流表示数减小，下列办法可行的是(　　)图3A.将滑片P向右移动B.减小入射光的强度C.换用电动势更大的电源D.将电源的正、负极对调答案　B

8、D命题点二　光电效应方程的理解与应用三个关系1.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0.2.光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止电压.3.光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc.例2　(2018·江苏单科·12C(2))光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出.当波长为的单色光B照射该金