（全国通用版）2019版高考物理大一轮复习第十二章波粒二象性原子结构与原子核学案（2份）

第32讲　波粒二象性 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.光电效应Ⅰ 2．爱因斯坦光电效应方程Ⅰ 2016·全国卷Ⅰ，35(1) 高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现．高考试题往往综合考查光电效应、波粒二象性．学习中要注意对光电效应规律的理解和光电效应方程的理解、应用 1．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 入射光的频率__大于__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__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10－9 s． ④当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成__正比__． 2．光子说及光电效应方程 (1)光子说：在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，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)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． 3．光的波粒二象性 (1)光电效应说明光具有粒子性，同时光还具有波动性，即光具有__波粒二象性__． (2)大量光子运动的规律主要表现为光的__波动__性，单个光子的运动主要表现为光的__粒子__性． (3)光的波长越长，波动性越__强__，光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性． (4)光的频率越高，粒子性越__强__，穿透本领__越大__.光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性． 1．判断正误 (1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．(　×　) (2)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(　√　) (3)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．(　×　) (4)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．(　√　) (5)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．(　×　) (6)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(　√　) (7)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性．(　√　) 一　光电效应的实验规律 1．光子与光电子 光子是指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是指金属表面受到光照射时发射出来的电子，光子是光电效应的因，光电子是果． 2．光电子的最大初动能与光电子的动能 当光照射金属时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动．有的向金属内部运动，有的向金属表面运动，但因途径不同，运动途中消耗的能量也不同．唯独在金属表面的电子，只要克服金属原子核的引力做功，就能从金属中逸出而具有最大初动能．根据爱因斯坦光电效应方程可以算出光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0 (W0为金属的逸出功)．而其他经过不同的路径射出的光电子，其动能一定小于最大初动能． 3．光电流与饱和光电流 在一定频率与强度的光照射下产生光电效应，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增大而增大，当U比较大时，光电流达到饱和值Im.这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增大，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流．在一定光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关． 4．入射光强度和光子能量 入射光强度是单位时间内照射到金属表面单位面积 ... ...