第1课时-光电效应-波粒二象性课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第1课时-光电效应-波粒二象性课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课时 光电效应 二象性 课件
- 资源描述:
-
1、第十二章原子与原子核第十二章原子与原子核第第1 1课时光电效应波粒二象性课时光电效应波粒二象性【备考建议】【备考建议】1.1.知道光电效应现象相关的基本概念及光电效应发生的条知道光电效应现象相关的基本概念及光电效应发生的条件件.2.2.掌握爱因斯坦光电效应方程掌握爱因斯坦光电效应方程,并能利用光电效应图像分析相关问题并能利用光电效应图像分析相关问题.3.3.知道光的波粒二象性及物质波的概念知道光的波粒二象性及物质波的概念.考点一光电效应规律考点一光电效应规律1.1.光电效应光电效应在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应叫做光电效应
2、,发射出来发射出来的电子叫做的电子叫做 .光电子光电子2.2.实验规律实验规律(1)(1)每种金属都有一个每种金属都有一个 .(2)(2)光子的最大初动能与入射光的光子的最大初动能与入射光的 无关无关,只随入射光的只随入射光的 增大而增大增大而增大.(3)(3)光照射到金属表面时光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是光电子的发射几乎是 的的.(4)(4)饱和电流的强度与入射光的饱和电流的强度与入射光的 成正比成正比.截止频率截止频率强度强度频率频率瞬时瞬时强度强度3.3.几个概念几个概念(1)(1)光子的能量光子的能量:=:=,其中其中h h=6.63=6.631010-34-34 J Js
3、s称为称为(普朗克常量普朗克常量).).(2)(2)逸出功逸出功W W0 0:使电子脱离某种金属所做功的使电子脱离某种金属所做功的 .(3)(3)最大初动能最大初动能:发生光电效应时发生光电效应时,金属表面上的金属表面上的 吸收光子后克服原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核的引力逸出时所具有的动能的最大值.(4)(4)遏止电压遏止电压:使光电流减小到零时的反向电压使光电流减小到零时的反向电压U Uc c.(5)(5)截止频率截止频率:能使某种金属发生光电效应的能使某种金属发生光电效应的 频率叫做该种金属的截频率叫做该种金属的截止频率止频率(又叫极限频率又叫极限频率).).
4、不同的金属对应着不同的截止频率不同的金属对应着不同的截止频率.hh最小值最小值电子电子最小最小把一块锌板连接在验电器上把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带负电并使锌板带负电,验电器指针张开验电器指针张开.用用紫外线灯照射锌板紫外线灯照射锌板,能观察到什么现象能观察到什么现象?为什么为什么?答案答案:能观察到验电器指针张角减小能观察到验电器指针张角减小,因为紫外线灯照射锌板因为紫外线灯照射锌板,锌板锌板上的电子从锌板上逸出上的电子从锌板上逸出,原来带负电的锌板负电荷减少原来带负电的锌板负电荷减少,故指针张故指针张角减小角减小.4.4.光电效应中的三个关系光电效应中的三个关系(1)(1)爱因斯坦光
5、电效应方程爱因斯坦光电效应方程E Ek k=h-W=h-W0 0.(2)(2)光电子的最大初动能光电子的最大初动能E Ek k可以利用光电管用实验的方法测得可以利用光电管用实验的方法测得,即即E Ek k=eUeUc c,其中其中U Uc c是遏止电压是遏止电压.(3)(3)光电效应方程中的光电效应方程中的W W0 0为逸出功为逸出功,它与金属的截止频率它与金属的截止频率c c的关系是的关系是W W0 0=hhc c.5.5.光电效应规律的光电效应规律的“四点四点”理解理解(1)(1)放不放光电子放不放光电子,看入射光的最低频率是否大于金属的截止频率看入射光的最低频率是否大于金属的截止频率.(
6、2)(2)放多少光电子放多少光电子,看光的强度看光的强度.(3)(3)光电子的最大初动能大小光电子的最大初动能大小,看入射光的频率看入射光的频率.(4)(4)要放光电子要放光电子,瞬时放瞬时放.【典例典例1 1】(20172017西安市长安区一模西安市长安区一模)()(多选多选)诺贝尔物理学奖得主威拉德诺贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治博伊尔和乔治史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)(CCD)图像传感器图像传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理光电效应原理.如图所示电路可研究光电效应规律如图所示电路可研究光电效应规律
7、.图中标有图中标有A A和和K K的为光电管的为光电管,其中其中A A为阴为阴极极,K,K为阳极为阳极.理想电流计可检测通过光电管的电流理想电流计可检测通过光电管的电流.理想电压表用来指示光电管两端的电理想电压表用来指示光电管两端的电压压.现接通电源现接通电源,用光子能量为用光子能量为10.5 10.5 eVeV的光照射阴极的光照射阴极K,K,电流计中有示数电流计中有示数,若将滑动变阻器若将滑动变阻器的滑片的滑片P P缓慢向右滑动缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时的电压表的示数为读出此时的电
8、压表的示数为6.0 V;6.0 V;现保持滑片现保持滑片P P位置不变位置不变,以下判断正确的是以下判断正确的是()A.A.光电管阴极材料的逸出功为光电管阴极材料的逸出功为4.5 4.5 eVeVB.B.若增大入射光的强度若增大入射光的强度,电流计的读数不为零电流计的读数不为零C.C.若用光子能量为若用光子能量为12 12 eVeV的光照射阴极的光照射阴极K,K,光电子的最大初动能一定变大光电子的最大初动能一定变大D.D.若用光子能量为若用光子能量为9.5 9.5 eVeV的光照射阴极的光照射阴极K,K,同时把滑片同时把滑片P P向左移动少许向左移动少许,电流计的读数一定电流计的读数一定不为零
9、不为零ACAC解析解析:由电路图可知图中所加电压为反向电压由电路图可知图中所加电压为反向电压,根据题意可知遏止电压为根据题意可知遏止电压为6 V,6 V,由由E Ek k=h-W=h-W0 0=eUeUc c得得W W0 0=4.5=4.5 eVeV,选项选项A A正确正确;当电压达到遏止电压时当电压达到遏止电压时,所有电子所有电子都不能到达都不能到达A A极极,无论光强如何变化无论光强如何变化,电流计示数仍为零电流计示数仍为零,选项选项B B错误错误;若光子若光子能量增大能量增大,根据光电效应方程根据光电效应方程,光电子的最大初动能一定变大光电子的最大初动能一定变大,选项选项C C正确正确;
10、若若用光子能量为用光子能量为9.5 9.5 eVeV的光照射阴极的光照射阴极K,K,则遏止电压为则遏止电压为5 V,5 V,滑片滑片P P向左移动少许向左移动少许,电流计的读数仍可能为零电流计的读数仍可能为零,选项选项D D错误错误题后反思题后反思 (1)(1)光电效应的研究思路光电效应的研究思路两条线索两条线索两条对应关系两条对应关系a.a.通过频率分析通过频率分析:光子频率高光子频率高光子能量大光子能量大产生光电子的最大初动能大产生光电子的最大初动能大.b.b.通过光的强度分析通过光的强度分析:入射光强度大入射光强度大光子数目多光子数目多产生的光电子多产生的光电子多光电光电流大流大.(2)
11、(2)区分光电效应中的五组概念区分光电效应中的五组概念:光子与光电子光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电光子不带电;光电子是金属表面受到光照光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子射时发射出来的电子,其本质是电子其本质是电子.光子是光电效应的因光子是光电效应的因,光电子是果光电子是果.光电子的动能与光电子的最大初动能光电子的动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面时光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量电子吸收光子的全部能量,可能向可能向各个方向运动各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量需克服原子核和其他原子的阻
12、碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功的情况只需克服原子核的引力做功的情况,才具有最大初动能才具有最大初动能.光光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能电子的初动能小于等于光电子的最大初动能.光电流和饱和电流光电流和饱和电流:金属板飞出的光电子到达阳极金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流回路中便产生光电流,随着所加正向电压的随着所加正向电压的增大增大,光电流趋于一个饱和值光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和电流这个饱和值是饱和电流,在一定的光照条件下在一定的光照
13、条件下,饱和电流与所加电饱和电流与所加电压大小无关压大小无关.入射光强度与光子能量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的总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的总能量.光的强度与饱和电流光的强度与饱和电流:饱和电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光饱和电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的电效应而言的,对于不同频率的光对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同由于每个光子的能量不同,饱和电流与入射光强度之间没有简饱和电流与入射光强度之间没有简单的正比关系单的正比关系.【即时训练即时训练1 1】下表给
14、出了一些金属材料的逸出功下表给出了一些金属材料的逸出功.A A 现用波长为现用波长为400 nm400 nm的单色光照射上述材料的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有能产生光电效应的材料最多有(普朗普朗克常量克常量h=6.63h=6.631010-34-34 J Js,s,光速光速c=3.0c=3.010108 8 m/s)(m/s)()A.2A.2种种B.3B.3种种C.4C.4种种D.5D.5种种【即时训练即时训练2 2】(20182018山西长治联考山西长治联考)如图所示如图所示,当一束一定强度某一频率的黄当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极光照射到光电管阴极K K上时
15、上时,此时滑片此时滑片P P处于处于A,BA,B中点中点,电流表中有电流通过电流表中有电流通过,则则()A.A.若将滑动触头若将滑动触头P P向向B B端移动时端移动时,电流表读数有可能不变电流表读数有可能不变B.B.若将滑动触头若将滑动触头P P向向A A端移动时端移动时,电流表读数一定增大电流表读数一定增大C.C.若用红外线照射阴极若用红外线照射阴极K,K,电流表中一定没有电流通过电流表中一定没有电流通过D.D.若用一束强度相同的紫外线照射阴极若用一束强度相同的紫外线照射阴极K K时时,电流表读数不变电流表读数不变A A解析解析:所加的是正向电压所加的是正向电压,使光电子到达阳极使光电子到
16、达阳极,则灵敏电流表中有电流通过则灵敏电流表中有电流通过,且可能处于饱和电流且可能处于饱和电流,当滑片向当滑片向B B端移动时端移动时,电流表读数有可能不变电流表读数有可能不变;当滑片当滑片向向A A端移动时端移动时,所加电压减小所加电压减小,则光电流可能减小则光电流可能减小,也可能不变也可能不变,故选项故选项A A正正确确,B,B错误错误.若用红外线照射阴极若用红外线照射阴极K,K,因红外线频率小于可见光因红外线频率小于可见光,但是不一定不但是不一定不能发生光电效应能发生光电效应,电流表不一定没有电流电流表不一定没有电流,故选项故选项C C错误错误;若用一束强度相同若用一束强度相同的紫外线照
17、射阴极的紫外线照射阴极K K时时,紫外线的频率大于可见光的频率紫外线的频率大于可见光的频率,则光子数目减小则光子数目减小,电流表读数减小电流表读数减小,故选项故选项D D错误错误.考点二光电效应图像问题考点二光电效应图像问题【典例典例2 2】小明用金属铷为阴极的光电管小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象观测光电效应现象,实验装置示意实验装置示意图如图图如图(甲甲)所示所示.已知普朗克常量已知普朗克常量h h=6.63=6.631010-34-34 J Js s.(1)(1)图图(甲甲)中电极中电极A A为光电管的为光电管的(填填“阴极阴极”或或“阳极阳极”););(2)(2)实验中测得
18、铷的遏止电压实验中测得铷的遏止电压U Uc c与入射频率与入射频率之间的关系如图之间的关系如图(乙乙)所示所示,则铷的截止频率则铷的截止频率c c=Hz,Hz,逸出功逸出功W W0 0=J;J;(3)(3)如果实验中入射光的频率如果实验中入射光的频率=7.00=7.0010101414 Hz,Hz,则产生的光电子的最大初动能则产生的光电子的最大初动能E Ek k=J.J.解析解析:(1)(1)因电子向因电子向A A极运动极运动,故故A A为阳极为阳极;(2)U;(2)Uc c-图像中横轴的截距表示截止频率图像中横轴的截距表示截止频率c c为为5.155.1510101414 Hz,Hz,逸出功
展开阅读全文