高二物理波粒二象性单元复习课件
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高二物理竞波粒二象性课件
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5）光的波粒二象性： 干涉、衍射和偏振显示了光的波动性， 光电效应和康普顿效应显示了光的粒子性。 光波也是几率波，光波的干涉是 几率波之间的干涉。 光的波动性是指具有可叠加性， 光的粒子性是指具有可分割性， 这就是我们所说的光的波粒二象性。
11
6）光波粒子性的可观察性与光波频率的关系 波长较长时，个别光子不易显示出 可观的效应，此时，光波显示的是 大量光子的统计行为，即光的波动性。 波长越短波，个别光子的粒子性就 越明显。 X射线在康普顿散射中显示的粒子性 相当明显。
波动是电子本身的固有属性， 每个电子通过一个单缝的几率各占50%， 干涉正是发生在这两部分的“几率波”之间，
实物粒子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是几率波。
9
光子与实物粒子的不同之处 （1）实物粒子具有静止质量，
光子没有静止质量。 （2）实物粒子的速度取小于光速的任意值，
光子的速度只能为 c 。
（3）实物粒子的运动可以用确定的轨道 来描述，光子没有确定的轨道。
因此，随 增大越来越多。
6
（4）同一散射角，0 强度随原子序数增大 而增大、强度随N增大减小的原因是:
随N增大，被原子核束缚形成 原子实的电子越来越多， 光子与自由电子碰撞的机会越来越少， 与原子实碰撞的机会越来越多。 因此，散射光中原波长的成分就 越来越强、新波长的成分越来越弱。
7
3）电子的杨氏双缝实验显示的波动性 （1）装置和强度分布
12
玻尔原子模型与爱因斯坦辐射理论
1．原子结构经典理论的困难
1）原子结构的经典理论 原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成， 它们之间存在着服从平方反比律的静电吸引力。
按照牛顿三定律，必然得到如下结论： （1）电子绕核沿圆或椭圆轨道不断旋转
5）光的波粒二象性： 干涉、衍射和偏振显示了光的波动性， 光电效应和康普顿效应显示了光的粒子性。 光波也是几率波，光波的干涉是 几率波之间的干涉。 光的波动性是指具有可叠加性， 光的粒子性是指具有可分割性， 这就是我们所说的光的波粒二象性。
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6）光波粒子性的可观察性与光波频率的关系 波长较长时，个别光子不易显示出 可观的效应，此时，光波显示的是 大量光子的统计行为，即光的波动性。 波长越短波，个别光子的粒子性就 越明显。 X射线在康普顿散射中显示的粒子性 相当明显。
波动是电子本身的固有属性， 每个电子通过一个单缝的几率各占50%， 干涉正是发生在这两部分的“几率波”之间，
实物粒子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是几率波。
9
光子与实物粒子的不同之处 （1）实物粒子具有静止质量，
光子没有静止质量。 （2）实物粒子的速度取小于光速的任意值，
光子的速度只能为 c 。
（3）实物粒子的运动可以用确定的轨道 来描述，光子没有确定的轨道。
因此，随 增大越来越多。
6
（4）同一散射角，0 强度随原子序数增大 而增大、强度随N增大减小的原因是:
随N增大，被原子核束缚形成 原子实的电子越来越多， 光子与自由电子碰撞的机会越来越少， 与原子实碰撞的机会越来越多。 因此，散射光中原波长的成分就 越来越强、新波长的成分越来越弱。
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3）电子的杨氏双缝实验显示的波动性 （1）装置和强度分布
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玻尔原子模型与爱因斯坦辐射理论
1．原子结构经典理论的困难
1）原子结构的经典理论 原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成， 它们之间存在着服从平方反比律的静电吸引力。
按照牛顿三定律，必然得到如下结论： （1）电子绕核沿圆或椭圆轨道不断旋转
高考物理 波粒二象性复习课件2
5．光的波粒二象性
(1)德布罗意波 实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，也像光子跟光波一样，遵从如下关系
6．德布罗意波
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫做物质波． (2)物质波的实验验证 判定一种假说是否正确的只能是实验． 1927年，戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样，从而证实了电子的波动性．
4．康普顿效应及其解释
(3)康普顿的解释：散射后的X射线波长改变，是X射线光子和物质中的电子发生碰撞的结果．相对X射线光子的能量而言，物质中电子的动能是很小的，电子可以近似看作是静止的，碰撞前后光子与电子的总能量守恒，总动量也守恒．电子碰撞前为静止，碰撞后获得了一定的能量和动量，减小了光子原来的能量和动量，这样，散射光的波长也就变长了．
关于光电效应，下列说法正确的是( ) A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
1．光电效应及应用
D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 [答案] D
2．康普顿效应
[解析] 一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后光子的能量减少，根据E＝hν＝pc，可知碰撞以后光子的频率变小，动量变小，波长变长． [答案] D
知道康普顿效应和了解其原理是解题的关键，本章节应注重对概念、原理的识记和理解．
科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，如图15－1－1所示，则以下说法中正确的是 ( )
(1)德布罗意波 实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，也像光子跟光波一样，遵从如下关系
6．德布罗意波
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫做物质波． (2)物质波的实验验证 判定一种假说是否正确的只能是实验． 1927年，戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样，从而证实了电子的波动性．
4．康普顿效应及其解释
(3)康普顿的解释：散射后的X射线波长改变，是X射线光子和物质中的电子发生碰撞的结果．相对X射线光子的能量而言，物质中电子的动能是很小的，电子可以近似看作是静止的，碰撞前后光子与电子的总能量守恒，总动量也守恒．电子碰撞前为静止，碰撞后获得了一定的能量和动量，减小了光子原来的能量和动量，这样，散射光的波长也就变长了．
关于光电效应，下列说法正确的是( ) A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
1．光电效应及应用
D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 [答案] D
2．康普顿效应
[解析] 一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后光子的能量减少，根据E＝hν＝pc，可知碰撞以后光子的频率变小，动量变小，波长变长． [答案] D
知道康普顿效应和了解其原理是解题的关键，本章节应注重对概念、原理的识记和理解．
科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，如图15－1－1所示，则以下说法中正确的是 ( )
高考物理总复习 2波粒二象性课件 新人教版选修35
第六页，共44页。
【解析】 黑体辐射以电磁辐射的形式(xíngshì)向外辐射 能量，温度越高，辐射强度越大，故B、D项错误；黑体辐射 的波长分布情况也随温度而变，辐射强度的极大值向短波方 向移动．故C项错误，A项正确．
【答案】 A
第七页，共44页。
3．能量子 1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可 分割最小能量值组成，每一份称为能量子E＝hν.ν是电磁波的 频率，h为普朗克常量，h＝6.626×10－34 J·s. 二、光的粒子性 1．光电效应 照射到金属表面的光，能使金属中的电子(diànzǐ)从表面 逸出．这个现象称为光电效应．这种电子(diànzǐ)常被称为光 电子(diànzǐ)．
第八页，共44页。
【例2】 如图所示，一静电计与锌板相连，在A处用一 紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定(yīdìng)偏角．现用 一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将 ________(填“增大”“减小”或“不变”)．
第九页，共44页。
【解析】 当用紫外光照射锌板(xīn bǎn)时，锌板(xīn bǎn)发生光电效应，放出光电子而带正电(失去电子带正电)， 此时与锌板(xīn bǎn)连在一起的静电计也带上了正电，从而指 针发生了偏转，当带负电的小球与锌板(xīn bǎn)接触后，便中 和了一部分正电荷，从而使静电计的指针偏转减小．
第二十九页，共44页。
第三十页，共44页。
【解析】 反向电压 U 和频率一定时，发生光电效应产 生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达极 A 的光电子 数与光强也成正比，故光电流 i 与光强 I 成正比，A 项正确； 由动能定理，得－qU0＝0－Ekm，又因 Ekm＝hν－W，所以 U0 ＝hqν－Wq ，可知截止电压 U0 与频率 ν 是线性关系，不是正比 关系，故 B 错误；
【解析】 黑体辐射以电磁辐射的形式(xíngshì)向外辐射 能量，温度越高，辐射强度越大，故B、D项错误；黑体辐射 的波长分布情况也随温度而变，辐射强度的极大值向短波方 向移动．故C项错误，A项正确．
【答案】 A
第七页，共44页。
3．能量子 1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可 分割最小能量值组成，每一份称为能量子E＝hν.ν是电磁波的 频率，h为普朗克常量，h＝6.626×10－34 J·s. 二、光的粒子性 1．光电效应 照射到金属表面的光，能使金属中的电子(diànzǐ)从表面 逸出．这个现象称为光电效应．这种电子(diànzǐ)常被称为光 电子(diànzǐ)．
第八页，共44页。
【例2】 如图所示，一静电计与锌板相连，在A处用一 紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定(yīdìng)偏角．现用 一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将 ________(填“增大”“减小”或“不变”)．
第九页，共44页。
【解析】 当用紫外光照射锌板(xīn bǎn)时，锌板(xīn bǎn)发生光电效应，放出光电子而带正电(失去电子带正电)， 此时与锌板(xīn bǎn)连在一起的静电计也带上了正电，从而指 针发生了偏转，当带负电的小球与锌板(xīn bǎn)接触后，便中 和了一部分正电荷，从而使静电计的指针偏转减小．
第二十九页，共44页。
第三十页，共44页。
【解析】 反向电压 U 和频率一定时，发生光电效应产 生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达极 A 的光电子 数与光强也成正比，故光电流 i 与光强 I 成正比，A 项正确； 由动能定理，得－qU0＝0－Ekm，又因 Ekm＝hν－W，所以 U0 ＝hqν－Wq ，可知截止电压 U0 与频率 ν 是线性关系，不是正比 关系，故 B 错误；
高考物理总复习 第2节 波粒二象性课件(选修3-5)
第2节
波粒二象性
光电效应及其规律
[必备知识] 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。
完整版ppt
1
3．用光电管研究光电效应 (1)电路如图2－1所示。
图2－1
完整版ppt
4
[典题例析]
(2014·徐州模拟)入射光照射到某金属表面上发生光电效应，
若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则
()
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将
明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
完整版ppt
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15
光电效应实验装置示意如图 2－3。用频率为 ν 的普通光源照
射阴极 K，没有发生光电效应。换用同样频率 ν 的强激光照射阴
极 K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压 U，即将阴极
K 接电源正极，阳极 A 接电源负极，在 KA 之间就形成了使光电
子减速的电场，逐渐增大 U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好
答案：AD
完整版ppt
10
2．(2014·江苏高考)已知钙和钾的截止频率分别为 7.73×1014Hz 和
5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效
应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的
光电子具有较大的
()
A．波长
B．频率
C．能量
D．动量
完整版ppt
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解析：金属的逸出功 W＝hν0，根据爱因斯坦光电效应方程 Ek＝ hν－W 可知，从金属钾表面飞出的光电子的最大初动能较金属 钙的大，金属钙表面飞出的光电子能量 E 小，因 λ＝hEc，所以从 钙表面逸出的光电子具有较大的波长，选项 A 正确。
波粒二象性
光电效应及其规律
[必备知识] 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。
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1
3．用光电管研究光电效应 (1)电路如图2－1所示。
图2－1
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4
[典题例析]
(2014·徐州模拟)入射光照射到某金属表面上发生光电效应，
若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则
()
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将
明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
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光电效应实验装置示意如图 2－3。用频率为 ν 的普通光源照
射阴极 K，没有发生光电效应。换用同样频率 ν 的强激光照射阴
极 K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压 U，即将阴极
K 接电源正极，阳极 A 接电源负极，在 KA 之间就形成了使光电
子减速的电场，逐渐增大 U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好
答案：AD
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2．(2014·江苏高考)已知钙和钾的截止频率分别为 7.73×1014Hz 和
5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效
应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的
光电子具有较大的
()
A．波长
B．频率
C．能量
D．动量
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解析：金属的逸出功 W＝hν0，根据爱因斯坦光电效应方程 Ek＝ hν－W 可知，从金属钾表面飞出的光电子的最大初动能较金属 钙的大，金属钙表面飞出的光电子能量 E 小，因 λ＝hEc，所以从 钙表面逸出的光电子具有较大的波长，选项 A 正确。
高二物理【电磁波、波粒二象性】期中复习课件
能量量子化
知识点 1 黑体与黑体辐射 1．热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐 射与物体的__温__度__有关．
2．黑体：如果某种物体能__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，简称黑体．
3．实验表明：对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除 与_温__度__有关外，还与材料的_种__类__及___表__面__状__况__有关，而黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的__温__度__有关．在研 究热辐射的规律时，人们特别注意对黑体辐射的研究．
t
t
T= 2 LC.
(4)极值、图象的对应关系 如图所示，i=0时，q最大，E最大，EE最大，E自(E自为自感电 动势)最大.
q=0时，i最大，B最大，EB最大，EE=0. 对于电场E与磁场B以及电场能EE与磁场能EB随时间的变化图 象有这样的对应关系，图象能直观地反映同步异变关系和极
值对应关系.
知识点 2 黑体辐射的实验规律 1．黑体辐射的获取：对图 17－1－1 中的空腔加热，空腔
内温度升高，小孔就成了不同温度下的黑体，从小孔向外的辐 射就是黑体辐射．利用分光技术和热电偶等设备，便可测出它 辐射的电磁波强度按波长的分布情况．
图 17－1－1
2．实验发现：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射 强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方 向移动．如图 17－1－2 所示．
【解析】选A、C.从0.5～1 s，电流逐渐减小，是充电过程， 电容器上极板带负电，故选项A正确，B错误；1～1.5 s内， 电流逐渐增大，是放电过程，电场能转化为磁场能，故选项 D错误；且电流沿逆时针方向流动，Q点电势比P点的高，故 选项C正确.
【高中物理】原子结构和波粒二象性章节复习课件2022-2023学年高二物理人教版2019必修第二册
▪ 一些叫作光子的粒子上，光子所携带的能量为 ε = hν
光电效应
▪ 1) 材料逸出功为常数，因此电子的动能完全由频率决定——截止电压仅由频率决定； ▪ 2的) 存Ek 在> 0；恒成立，因此当 hν < W 时，不会出现电子溢出——解释了图(d)中截止电压 ▪ 3) 光的强度由光子的数目决定——解释了饱和光电流的存在以及饱和光电流仅有光
▪ 这些值是某一最小能量单元 ε0 = hν 的整数倍， 其中 ν 为谐振子的频率。
电子的发现
▪ 电子的发现—Thomson 阴极射线实验 ▪ 阴极射线的本质——电磁辐射？带电微粒？ ▪ 汤姆孙实验(在电磁场中偏转) ——阴极射
线是带电粒子流 ▪ 汤姆孙实验(不同材料的阴极，不同的气
体) ——射线粒子的电荷与氢离子一样
玻尔模型的局限性
▪ 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 但对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理 论就无法解释它的光谱现象。
2 光电效应方程与光的波粒二象性
实验结果
▪ 1. 当电压大于一定数值后，光电流达到饱和值 Im ，不随电压的增加而增加 → 从阴极逸出的光电子全部达到了阳极 C；
强决定； ▪ 4) 光强一定，频率变化，饱和光电流就不变，只有截止电压改变——解释了图(b)中
的现象； ▪ 5) 光强变化，频率一定，截止电压就不变，只有饱和光电流改变——解释了图(c)中
的现象； ▪ 6) 电子吸收一个光子后，马上就会有光电子的发射——光电流的响应无时间延迟； ▪ 7) 根据光电方程我们得到了另一种有别于黑体辐射的，测量普朗克常数的方法。
▪ 3.量子理论：玻尔提出的定态和在定态之间跃迁的概念都被保留下来，而不 正确的经典轨道概念就被抛弃了。
1 原子的能级结构
光电效应
▪ 1) 材料逸出功为常数，因此电子的动能完全由频率决定——截止电压仅由频率决定； ▪ 2的) 存Ek 在> 0；恒成立，因此当 hν < W 时，不会出现电子溢出——解释了图(d)中截止电压 ▪ 3) 光的强度由光子的数目决定——解释了饱和光电流的存在以及饱和光电流仅有光
▪ 这些值是某一最小能量单元 ε0 = hν 的整数倍， 其中 ν 为谐振子的频率。
电子的发现
▪ 电子的发现—Thomson 阴极射线实验 ▪ 阴极射线的本质——电磁辐射？带电微粒？ ▪ 汤姆孙实验(在电磁场中偏转) ——阴极射
线是带电粒子流 ▪ 汤姆孙实验(不同材料的阴极，不同的气
体) ——射线粒子的电荷与氢离子一样
玻尔模型的局限性
▪ 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律。 但对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理 论就无法解释它的光谱现象。
2 光电效应方程与光的波粒二象性
实验结果
▪ 1. 当电压大于一定数值后，光电流达到饱和值 Im ，不随电压的增加而增加 → 从阴极逸出的光电子全部达到了阳极 C；
强决定； ▪ 4) 光强一定，频率变化，饱和光电流就不变，只有截止电压改变——解释了图(b)中
的现象； ▪ 5) 光强变化，频率一定，截止电压就不变，只有饱和光电流改变——解释了图(c)中
的现象； ▪ 6) 电子吸收一个光子后，马上就会有光电子的发射——光电流的响应无时间延迟； ▪ 7) 根据光电方程我们得到了另一种有别于黑体辐射的，测量普朗克常数的方法。
▪ 3.量子理论：玻尔提出的定态和在定态之间跃迁的概念都被保留下来，而不 正确的经典轨道概念就被抛弃了。
1 原子的能级结构
高三物理光的波粒二象性复习PPT优秀课件
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1.一个沿着一定方向运动的光子和一个原来静止的自由 电子相互碰撞，碰撞之后电子向某一方向运动，而光 子沿着另一方向散射出去.则这个散射光子跟原来入射 时相比( ) A.散射光子的能量减少 B.光子的能量增加，频率也增大 C.速度减小 D.波长减小
1234
解析 由于光子既具有能量，也具有动量，因此在碰 撞过程中遵循能量守恒定律，所以光子能量减少，频 率减小，波长增大. 答案 A
去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
解析 19世纪初，人们成功地在实验中观察到了光的干涉、 衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释.但到了19世纪 末又发现了光的新现象——光电效应，这种现象波动说不能 解释，证实光具有粒子性.因此，光既具有波动性，又具有粒 子性，但不同于宏观的机械波和质点.波动性和粒子性是光在 不同的情况下的不同表现，是同一客观事物的两个不同侧面、 不同属性，我们无法用其中一种去说明光的一切行为，只能 认为光具有波粒二象性.故选项D正确. 答案 D
答案 底片上的亮点表明，光表现出粒子性，也看到 光子的运动与宏观现象中质点的运动不同，没有一定 的轨道.丙和丁图样说明，光的波动性是大量光子表现 出来的现象，在干涉条纹中，那些光波强的地方是光 子到达机会多的地方或是到达几率大的地方，光波弱 的地方是光子到达机会少的地方.光子在空间出现的概 率可以通过波动的规律确定，所以光是一种概率波.
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2.下列实验中，能证实光具有粒子性的是( A ) A.光电效应实验 B.光的双缝干涉实验 C.光的圆孔衍射实验 D.泊松亮斑实验 解析 光的双缝干涉、圆孔衍射、泊松亮斑实验都说 明光具有波动性.
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3.下列现象中说明光具有波动性的是( BC )
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1.一个沿着一定方向运动的光子和一个原来静止的自由 电子相互碰撞，碰撞之后电子向某一方向运动，而光 子沿着另一方向散射出去.则这个散射光子跟原来入射 时相比( ) A.散射光子的能量减少 B.光子的能量增加，频率也增大 C.速度减小 D.波长减小
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解析 由于光子既具有能量，也具有动量，因此在碰 撞过程中遵循能量守恒定律，所以光子能量减少，频 率减小，波长增大. 答案 A
去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
解析 19世纪初，人们成功地在实验中观察到了光的干涉、 衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释.但到了19世纪 末又发现了光的新现象——光电效应，这种现象波动说不能 解释，证实光具有粒子性.因此，光既具有波动性，又具有粒 子性，但不同于宏观的机械波和质点.波动性和粒子性是光在 不同的情况下的不同表现，是同一客观事物的两个不同侧面、 不同属性，我们无法用其中一种去说明光的一切行为，只能 认为光具有波粒二象性.故选项D正确. 答案 D
答案 底片上的亮点表明，光表现出粒子性，也看到 光子的运动与宏观现象中质点的运动不同，没有一定 的轨道.丙和丁图样说明，光的波动性是大量光子表现 出来的现象，在干涉条纹中，那些光波强的地方是光 子到达机会多的地方或是到达几率大的地方，光波弱 的地方是光子到达机会少的地方.光子在空间出现的概 率可以通过波动的规律确定，所以光是一种概率波.
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2.下列实验中，能证实光具有粒子性的是( A ) A.光电效应实验 B.光的双缝干涉实验 C.光的圆孔衍射实验 D.泊松亮斑实验 解析 光的双缝干涉、圆孔衍射、泊松亮斑实验都说 明光具有波动性.
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3.下列现象中说明光具有波动性的是( BC )
高中物理第十七章波粒二象性章末复习讲座课件选修35高二选修35物理课件
12/10/2021
第二十一页，共二十四页。
[变式训练2] 金属晶体中晶格大小的数量级是 10－10 m。电子经加速电场加速，形成一电子束，电子束照射该金 属晶体时，获得明显的衍射图样。问这个加速电场的电压约 为多少？(已知电子的电荷量为 e＝1.6×10－19 C，质量为 m ＝0.9×10－30 kg)
第十四页，共二十四页。
(2)在光的干涉现象中，若曝光时间不长，在底片上只 出现一些不规则的点，这些点表示光子的运动跟宏观的质点 不同。但曝光时间足够长时，底片上出现了有规律的干涉条 纹。可见，光的波动性是大量光子表现出来的现象。
在干涉条纹中，明纹处光子到达的机会多，或者说光子 出现的概率大。暗纹处光子到达的概率小。因此光是概率波， 而概率大小是受波动规律支配的。
12/10/2021
第十七页，共二十四页。
[典例指津 2] (多选)为了验证光的波粒二象性，在双 缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度， 下列说法正确的是( )
A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝， 如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样
B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝， 如果时间足够长，底片上将出现不规则点状图样
12/10/2021
第十九页，共二十四页。
[总结提升] 波粒二象性的表现 (1)从数量上看：个别光子的作用效果往往表现为粒子 性；大量光子的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，越容易看到 光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看 到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强。 (3)从传播与作用上看：光在传播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。
第十七章 波粒二象性
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小结：光电效应问题的分析技巧
最大初动能：Ek＝hν－W 遏止电压：eU0＝Ek 截止频率：ν0＝W/h
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波粒二象性的理解
1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性；光电效应、康普 顿效应现象则证明光具有粒子性。因此，光具有波粒二象性。
(2)大量光子显示出光的波动性，少数光子显示出粒子性；光的波长 越长，波动性越显著，光的频率越大，粒子性越显著。
√D．由于甲光和乙光有共同的U02，可以确定甲光和乙光是同一种色光
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【变式】(单选)已知金属锌发生光电效应时产生的光电 子的最大初动能Ek跟入射光的频率ν的关系图像如图中的 直线1所示。某种单色光照射到金属锌的表面时，产生的 光电子的最大初动能为E1.若该单色光照射到另一金属表 面时产生的光电子的最大初动能为E2，E2<E1，则这种金 属的最大初动能Ek跟入射光的频率ν的关系图像应是图中 的
2．运动着的实物粒子都有一种波与之对应(物质波：波长λ＝h/p，频 率ν＝ε/h)。
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【例2】(多选)关于光的波粒二象性，正确的说法有
√A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著 √B．光的波长越长，光子的能量越小，波动性越显著
C．频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性
用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线(图中
的甲光、乙光、丙光)。下列说法中正确的有
光电子向 左减速
电场
滑片右移， 指针归零
问题：如何测量 遏止电压？
EKM eUC
－＋
这是什么？
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问题：什么是截 止频率？什么是 逸出功？
W逸 =hv0
A．丙光的频率大于甲光的频率 B．同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的截止频率 C．电流表G的电流方向可以是由a流向b，也可以是由b流向a D．由于甲光和乙光有共同的U02，可以确定甲光和乙光是同一种色光
h
实物粒子的波粒二象性：物质波的波长λ= p ,物质波也是概率波
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光电效应的实验规律
(1)金属存在截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截止频率才能发 生光电效应，低于这个截止频率则不能发生光电效应； (2)发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，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，产生电流的时间不超过10-9s； (4)大于截止频率的光照射金属时，光电流(反映单位时间内发射出的光 电子数的多少)与入射光强度成正比。
√D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往
往显示波动性
波动性
hv c
v
h
p
粒子性
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【变式】(下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的
波长和频率为1 MHz的无线电波的波长，根据表中数据宏可观知物体的物
质量/kg
速度/(m·s-1)
波长/m质波波长之小
弹子球 电子(100eV)
2.0×10-2 9.1×10-31
波1.0发×生10-明2 显衍 3.3×10-30 5射.0×需10要6 条件 1.5×10-10
无线电波(1MHz)
3.0×108
3.0×102
√A．要检测弹子球的波动性几乎不可能
1926年戴维孙、
√B．无线电波通常只能表现出波动性 √C．电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性
革末电子衍射实 验。金属镍晶格
尺寸数量级。
D．只有可见光才具有波粒二象性
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小结：波粒二象性的进一步理解
物质波与光波可理解为概率波．即，粒子在空间分布 的概率是受波动规律支配的．
波动性和粒子性在宏观物体上是非常对立的，但在微观粒 子上就不同了，是统一的．
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谢谢聆听！
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AK
问题：不同频率 色光入射同一材 料产生的光电子 有什么不同？
丙光的
频率大
√A．丙光的频率大于甲光的频率
丙光的遏 止电压大
EKM hv W逸
B．同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的截止频率
C．电光流电表子G总的电是流从方K向端可逸以出是，由跑a流向向Ab端，也，可与以电是源由极b流性向无a关
A．a
B．b
C．c
D．上述三条图线都不正确
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【变式】则这种金属的最大初动能Ek跟入射光的频率ν的关系图像应是
√
问题：a、b、c三个图像有什么不同？
v锌 v其他金属
问题：请写出图像的表达式？
斜率
EK hv W逸
E1 hv hv锌
E2 hv hv其他金属v锌 来自其他金属高二物理名师课程
二 光的 光电
(2)最大初动能与光的频率成线性关系
象
粒子 效应 (3)光电流出现时，光电流的大小由光强决定
性性
(爱4因)瞬斯时坦性光电效应方程：__h_ν_＝__12_m_v_2_＋__W__
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光子
光的粒 光子说 光子的能量：ε＝hν
波 子性 粒
光子的动量： p＝hλ
二
康普顿效应
象
性 光的波粒二象性
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《波粒二象性》单元复习
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黑体辐射
光电效应
康普顿效应
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不同光强下的双缝干涉
电子束通过铝箔 后的衍射图样
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知识结构网络
黑体与黑体辐射
能量量子化 能量子ε＝_h_ν__
波
本质：电子 ―吸―收――光―子→ 光电子
粒
规律：(1)任何金属都存在截止频率
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【例1】(多选)在如图所示的光电管的实验中(电源正、负极可以对调)，
用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线(图中
的甲光、乙光、丙光)。下列说法中正确的有
光电子向 左加速
A
电场
K
水平线是什么？
滑片右移， 可至饱和
问题：如何测量 饱和电流？
＋－
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【例1】(多选)在如图所示的光电管的实验中(电源正、负极可以对调)，