2022年高中物理 第十七章 波粒二象性學案 新人教版選修3-5

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1、2022年高中物理 第十七章 波粒二象性學案 新人教版選修3-5 [自學導案] 一、自主學習：認真閱讀課本28-33，思考并回答下列問題。 （一）能量子：普朗克認為，振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量ε的______倍，這個不可再分的最小能量值ε稱為能量子。能量子的表達式：ε=__________ （其中普朗克常量h=6.626′10-34J·S） （二）光電效應：照射到金屬表面的光，能使金屬中的 從表面逸出的現(xiàn)象，叫光電效應，發(fā)射出來的電子被稱為__________。 （1）光電效應的規(guī)律： ①存在著________電流，入射光越___ _，____

2、_電流越大，即單位時間內發(fā)射的光電子數(shù)目越 。 ②存在著________電壓Uc和________頻率νc。光電子的能量只與入射光的 有關，與入射光的 無關。 ③入射光頻率 截止頻率時，不發(fā)生光電效應。 （2）逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的__________值，稱做這種金屬的逸出功W0。 （3）光子說：在空間傳播的光不是__________，而是一份一份的，每一份稱為__________，光子的能量E=__________ （4）光電效應方程：_______ ___________ 光電效應方程表明，光電子的最大初動能與入射光

3、的頻率有關，與入射光強度________。只有當hν_____ W0時，才有光電子逸出。ν0= W0/h就是光電效應的__________。 （三）光的波粒二象性：光既具有__________，又有__________。 （四）物質波：實物粒子也具有 性，叫做物質波，又叫 波。 波長= 。 [例題研究] 例1：在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖1－2－6所示．則可判斷出：（ ）A．甲光的頻率大于乙光的頻率 B．乙光的波長大于丙光的波長

4、 C．乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能 V μA K A a b 單色光 例2：如圖所示是做光電效應實驗的裝置簡圖。在抽成真空的玻璃管內，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應的逸出功為1.9eV），A為陽極。在a、b間不接任何電源，用頻率為（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉。這時，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大到2.1V時，電流表的示數(shù)剛好減小到零。求：⑴a、b間未接直流電源時，通過電流表的電流方向。 ⑵從陰

5、極K發(fā)出的光電子的最大初動能EK是多少焦？ ⑶入射單色光的頻率是多少？ [課后作業(yè)] 1、在光電效應實驗中，如果需要增大光電子到達陽極時的速度，可采用的方法是（ ） A．增加光照時間． B．增大入射光的波長． C．增大入射光的強度． D．增大入射光頻率． 2、關于光電效應有如下幾種陳述，其中正確的是： （　 　 ） A．金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比； B．光電流強度與入射光強度無關； C．用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬產生的光電子的初動能要大 D．對任何一種金屬都存在一個“最

6、大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產生光電效應。 3、關于光電效應，以下說法正確的是：（ ） A、光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比 B、光電子的最大初動能越大，形成的光電流越強 C、能否產生光電效應現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或等于金屬的逸出功 D、用頻率是的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應，改用頻率是的黃光照射該金屬一定不發(fā)生光電效應 4、如圖所示，有一驗電器與鋅板相連，現(xiàn)用一弧光燈照射鋅板一段時間，關燈后，驗電器指針保持一定偏角，下列說法正確的是：（ ） A．用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，驗電器指針偏角一定變大

7、 B．用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，驗電器指針偏角一定變小 C．使驗電器指針回到零，改用強度更大的弧光燈照射鋅板相同時間，指針偏角將增大 D．使驗電器指針回到零，改用強度更大的紅外線燈照射鋅板相同時間，指針將偏轉 5、在圖甲所示的裝置中，K 為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E 為輸出電壓可調的直流電源，其負極與電極A 相連, 是電流表．實驗發(fā)現(xiàn)，當用某種頻率的單色光照射K 時，K 會發(fā)出電子（光電效應），這時，即使東 K 之間的電壓等于零，回路中也有電流,當 A 的電勢低于K 的電勢且低到某一值 U

8、c 時，電流消失，Uc稱為截止電壓．當改變照射光的頻率v，截止電壓 U c也將隨之改變，其關系如圖乙所示．如果某次實驗我們測出了畫這條圖線所需的一系列數(shù)據，又知道了電子的電荷量，則可求得 ( ) A、該金屬的極限頻率 B、該金屬的逸出功 C、普朗克常量 D、電子的質量 6、.當具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動能是1.5 eV.為了使這種金屬產生光電效應，入射光的最低能量為：（ ） A、1.5 eV B、3.5 eV C、5.0 eV D、6.5 eV 7、當每個具有5.0eV的光子束射入金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大初動能是1.5eV，為了使這種金屬產生光電效應，入射光子的最低能量是___ ___，為了使從金屬表面逸出的電子具有的最大初動能加倍，入射光子的能量是_ _____。 8、某頻率的單色光照射到一塊金屬板表面時，能發(fā)生光電效應，測得光電子的最大初動能為2電子伏。若換用頻率是原來的1.8倍的單色光照射該金屬，光電子的最大初動能為6電子伏。試求該金屬的逸出功。