高考物理总复习第十二章波粒二象性原子结构和原子核基础课1波粒二象性市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1/38,高考导航,考点内容,要求,高考(全国卷)三年命题情况对照分析,光电效应,卷,T,35,(1),：光电效应,卷,T,35,(1),：光电效应和波粒二象性,卷,T,35,(1),：光电效应,卷,T,35,(1),：核反应,卷,T,35,(1),：核反应和质能关系,卷T17：质量亏损与核能计算,卷T15：动量守恒、衰变、质量亏损,卷T19：光电效应方程,爱因斯坦光电效应方程,氢原子光谱,氢原子能级结构、能级公式,原子核组成、放射性、原子核衰变、半衰期,放射性同位素,核力、核反应方程,结合能、质量亏损,裂变反应和聚变反应、裂变反应堆,射线危害和防护,2/38,基础课1波粒二象性,3/38,光电效应,1.,光电效应现象：,在光照射下金属中电子从金属表面逸出现象，称为光电效应，发射出来电子称为,。,2,.,光电效应四个规律,(1),每种金属都有一个,。,(2),光子最大初动能与入射光强度无关，只随入射光,增大而增大。,(3),光照射到金属表面时，光电子发射几乎是,。,(4),光电流强度与入射光,成正比。,知识排查,4/38,3,.,遏止电压与截止频率,(1),遏止电压：使光电流减小到零反向电压,U,c,。,(2),截止频率：能使某种金属发生光电效应,频率叫做该种金属截止频率,(,又叫极限频率,),。不一样金属对应着不一样极限频率。,最小,5/38,爱因斯坦光电效应方程,1.,光子说,在空间传输光是不连续，而是一份一份，每一份叫做一个光能量子，简称光子，光子能量,。其中,h,6.6310,34,Js,。,(,称为普朗克常量,),2,.,逸出功,W,0,使电子脱离某种金属所做功,。,3,.,最大初动能,发生光电效应时，金属表面上,吸收光子后克服原子核引力逸出时所含有动能最大值。,6/38,4,.,爱因斯坦光电效应方程,(1),表示式：,E,k,h,。,(2),物理意义：金属表面电子吸收一个光子取得能量是,h,，这些能量一部分用来克服金属,，剩下表现为逸出后光电子最大初动能,E,k,7/38,光波粒二象性与物质波,1.,光波粒二象性,(1),光干涉、衍射、偏振现象证实光含有,性,。,(2),光电效应说明光含有,性。,(3),光既含有波动性，又含有粒子性，称为光,性。,8/38,2,.,物质波,(1),概率波,光干涉现象是大量光子运动恪守波动规律表现，亮条纹是光子抵达概率,地方，暗条纹是光子抵达概率,地方，所以光波又叫概率波。,(2),物质波,任何一个运动着物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一个波与它对应，其波,长,，,p,为运动物体动量，,h,为普朗克常量。,9/38,A,.,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,小题速练,1,.,人教版选修,3,5P,30,演示试验改编,(,多项选择,),如图,1,所表示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生现象是,(,),图,1,10/38,解析,用紫外线照射锌板是能够发生光电效应，锌板上电子吸收紫外线能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故选项,A,错误，,B,正确；锌板与验电器相连，带有相同电性电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电电荷量越多，验电器指针张角越大，故选项,C,正确，,D,错误。,答案,BC,11/38,2,.,人教版选修,3,5P,36,T,2,改编,(,多项选择,),在光电效应试验中，用频率为,光照射光电管阴极，发生了光电效应，以下说法正确是,(,),A,.,增大入射光强度，光电流增大,B,.,减小入射光强度，光电效应现象消失,C,.,改用频率小于,光照射，一定不发生光电效应,D,.,改用频率大于,光照射，光电子最大初动能变大,12/38,答案,AD,13/38,3,.,以下说法正确是,(,),A,.,实物运动有特定轨道，所以实物不含有波粒二象性,B,.,康普顿效应说明光子现有能量又有动量,C,.,光是高速运动微观粒子，单个光子不含有波粒二象性,D,.,宏观物体物质波波长非常小，极易观察到它波动,解析,由德布罗意理论知，宏观物体德布罗意波波长太小，实际极难观察到波动性，但仍含有波粒二象性，选项A、D错误；康普顿效应说明光子除了含有能量之外还有动量，选项B正确；波粒二象性是光子特征，单个光子也含有波粒二象性，选项C错误。,答案,B,14/38,光电效应现象和光电效应方程应用,1,.,对光电效应四点提醒,(1),能否发生光电效应，不取决于光强度而取决于光频率。,(2),光电效应中,“,光,”,不是特指可见光，也包含不可见光。,(3),逸出功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,.,定量分析时应抓住三个关系式,(1),爱因斯坦光电效应方程：,E,k,h,W,0,。,(2),最大初动能与遏止电压关系：,E,k,eU,c,。,(3),逸出功与极限频率关系：,W,0,h,0,。,15/38,3,.,区分光电效应中四组概念,(1),光子与光电子：光子指光在空间传输时每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来电子，其本质是电子。,(2),光电子动能与光电子最大初动能。,(3),光电流和饱和光电流：金属板飞出光电子抵达阳极，回路中便产生光电流，伴随所加正向电压增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。,(4),入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上总能量。,16/38,1,.,(,江西省五校模拟,),以下相关光电效应说法正确是,(,),A,.,光电效应现象证实了光是电磁波,B,.,普朗克为了解释光电效应现象，提出了光子说,C,.,只要增大入射光强度，就能够产生光电效应,D,.,入射光频率低于金属截止频率时不发生光电效应,解析,光电效应显示了光粒子性，但不能证实光是电磁波，选项,A,错误；爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出了光子说，选项,B,错误；依据光电效应产生条件可知，只有当入射光频率大于金属极限频率,(,或截止频率,),时，才能发生光电效应，选项,C,错误，,D,正确。,答案,D,17/38,2,.,(,北京理综，,18),年年初，我国研制,“,大连光源,”,极紫外自由电子激光装置，发出了波长在,100 nm(1 nm,10,9,m),附近连续可调世界上最强极紫外激光脉冲。,“,大连光源,”,因其光子能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域研究中发挥主要作用。一个处于极紫外波段光子所含有能量能够电离一个分子，但又不会把分子打坏。据此判断，能够电离一个分子能量约为,(,取普朗克常量,h,6.610,34,Js,，真空光速,c,310,8,m/s)(,),A,.,10,21,J B,.,10,18,J C,.,10,15,J D,.,10,12,J,答案,B,18/38,3,.,(,全国卷,，19),(,多项选择),在光电效应试验中，分别用频率为,a,、,b,单色光,a,、,b,照射到同种金属上，测得对应遏止电压分别为,U,a,和,U,b,，光电子最大初动能分别为,E,k,a,和,E,k,b,。,h,为普朗克常量。以下说法正确是,(,),A,.,若,a,b,，则一定有,U,a,U,b,B,.,若,a,b,，则一定有,E,k,a,E,k,b,C,.,若,U,a,U,b,，则一定有,E,k,a,E,k,b,D,.,若,a,b,，则一定有,h,a,E,k,a,h,b,E,k,b,19/38,解析,由爱因斯坦光电效应方程得，,E,km,h,W,0,，由动能定理得，,E,km,eU,，若用,a,、,b,单色光照射同种金属时，逸出功,W,0,相同。当,a,b,时，一定有,E,k,a,E,k,b,，,U,a,U,b,，故选项,A,错误，,B,正确；若,U,a,U,b,，则一定有,E,k,a,E,k,b,，故选项,C,正确；因逸出功相同，有,W,0,h,a,E,k,a,h,b,E,k,b,，故选项,D,错误。,答案,BC,20/38,4,.,如图,2,甲所表示，合上开关，用光子能量为,2.5 eV,一束光照射阴极,K,，发觉电流表读数不为零。调整滑动变阻器，发觉当电压表读数小于,0.60 V,时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于,0.60 V,时，电流表读数为零。把电路改为图乙，当电压表读数为,2 V,时，则逸出功及电子抵达阳极时最大动能为,(,),A,.,1.5 eV,0.6 eV B,.,1.7 eV,1.9 eV,C,.,1.9 eV,2.6 eV D,.,3.1 eV,4.5 eV,图,2,21/38,答案,C,22/38,光电效应图象分析,(1),极限频率：图线与,轴交点横坐标,c,。,(2),逸出功：图线与,E,k,轴交点纵坐标绝对值,E,W,0,。,(3),普朗克常量：图线斜率,k,h,。,1,.,由,E,k,图象能够得到信息,23/38,2,.,由,I,U,图象能够得到信息,(1),遏止电压,U,c,：图线与横轴交点绝对值。,(2),饱和光电流,I,m,：电流最大值。,(3),最大初动能：,E,km,eU,c,。,24/38,3,.,由,U,c,图象能够得到信息,(1),截止频率,c,：图线与横轴交点。,(2),遏止电压,U,c,：随入射光频率增大而增大。,(3),普朗克常量,h,：等于图线斜率与电子电荷量乘积，即,h,ke,。,(,注：此时两极之间接反向电压,),25/38,1,.,(,多项选择,),某种金属逸出光电子最大初动能,E,k,与入射光频率,关系如图,3,所表示。已知该金属逸出功为,W,0,，普朗克常量为,h,。以下说法正确是,(,),图,3,26/38,答案,CD,27/38,2.,研究光电效应电路如图,4,所表示。用频率相同、强度不一样光分别照射密封真空管钠极板,(,阴极,K),，钠极板发射出光电子被阳极,A,吸收，在电路中形成光电流。以下光电流,I,与,A,、,K,之间电压,U,AK,关系图象中正确是,(,),图,4,28/38,解析,即使入射光强度不一样，但光频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强度大时，单位时间逸出光电子多，饱和光电流大，所以选项,C,正确。,答案,C,29/38,3,.,(,重庆万州月考,),(,多项选择,),某金属在光照射下产生光电效应，其遏止电压,U,c,与入射光频率,关系图象如图,5,所表示。则由图象可知,(,),A,.,该金属逸出功等于,h,0,B,.,遏止电压是确定，与入射光频率无关,C,.,入射光频率为,2,0,时，产生光电子最大初动能为,h,0,D,.,入射光频率为,3,0,时，产生光电子最大初动能为,h,0,图,5,30/38,答案,AC,31/38,光波粒二象性规律,1,.,从数量上看：,个别光子作用效果往往表现为粒子性；大量光子作用效果往往表现为波动性。,2,.,从频率上看,：频率越低波动性越显著，越轻易看到光干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，贯通本事越强，越不轻易看到光干涉和衍射现象。,3,.,从传输与作用上看,：光在传输过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。,光波粒二象性、物质波,32/38,33/38,1,.,(,多项选择,),用极微弱可见光做双缝干涉试验，伴随时间增加，在屏上先后出现如图,6(a)(b)(c),所表示图象，则,(,),A,.图象,(a),表明光含有粒子性,B,.,图象,(c),表明光含有波动性,C,.,用紫外光观察不到类似图象,D,.,试验表明光是一个概率波,图,6,34/38,解析,图象,(a),只有分散亮点，表明光含有粒子性；图象,(c),展现干涉条纹，表明光含有波动性；用紫外光也能够观察到类似图象，试验表明光是一个概率波，选项,A,、,B,、,D,正确。,答案,ABD,35/38,2,.,(,多项选择,),实物粒子和光都含有波粒二象性。以下事实中突出表达波动性是,(,),A,.,电子束经过双缝试验装置后能够形成干涉图样,B,.,射线在云室中穿过会留下清楚径迹,C,.,人们利用慢中子衍射来研究晶体结构,D,人们利用电子显微镜观察物质微观结构,解析,电子束经过双缝试验装置后能够形成干涉图样，能够说明电子是一个波，故选项,A,正确；,射线在云室中穿过会留下清楚径迹，能够说明,射线是一个粒子，故选项,B,错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体结构，中子衍射说明中子是一个波，故选项,C,正确；人们利用电子显微镜观察物质微观结构，利用了电子束衍射现象，说明电子束是一个波，故选项,D,正确。,答案ACD,36/38,3,.,(,多项选择,)1927,年戴维逊和汤姆孙分别完成了电子衍射试验，该试验是荣获诺贝尔奖重大近代物理试验之一。如图,7,所表示是该试验装置简化图，以下说法正确是,(,),图,7,37/38,A,.,亮条纹是电子抵达概率大地方,B,.,该试验说明物质波理论是正确,C,.,该试验再次说明光子含有波动性,D,.,该试验说明实物粒子含有波动性,答案,ABD,38/38,