2014一轮复习指导：第15章 第1讲 波粒二象性
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高三物理一轮复习精品课件：波粒二象性
Ⅰ卷·T35(1)：光电效 应
Ⅱ卷·T35(1)：核反应 Ⅲ卷·T35(1)：核反应 和质能关系
Ⅰ卷·T17：质量亏损与 核能的计算 Ⅱ卷·T15：动量守恒、 衰变、质量亏损 Ⅲ卷·T19：光电效应方 程
裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 Ⅰ
射线的危害和防护
Ⅰ
基础课1 波粒二象性
知识排查
光电效应
1.光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，称为光电效 应，发射出来的电子称为 光电子 。
性。
2.物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率 大 的地方，暗条纹是光子到达概率 小 的地方，因此光波又叫概率波。 (2)物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波
h
长λ＝
p
，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。
3.区分光电效应中的四组概念
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是 金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。 (2)光电子的动能与光电子的最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流， 随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流， 在一定的光照条件下，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 的总能量。
正确。 答案 B
3.(2017·全国卷Ⅲ，19)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、 b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能 分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是( ) A.若νa＞νb，则一定有Ua＜Ub B.若νa＞νb，则一定有Eka＞Ekb C.若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb D.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb
2014高考物理一轮复习课件15.1光电效应 波粒二象性(精)
• 2．用光电管研究光电效 应 • (1)电路如图所示． • (2)光电流与饱和光电流： • ①入射光强度：指单位时 频率一定时 间内入射到金属表面单位 光子数越多 面积上的能量．可以理解 为 ，光强越 大， ．
• ②光电流：指光电子在电路中形成的电 其大小和光强、电压都有关 流．光电流有最大值，未达到最大值以前， ，达到最大值以 光电流和光强成正比 后， ． 不随 • ③饱和光电流：指在一定频率与强度的光照 射下的最大光电流，饱和光电流 电路中 电压的增大而增大．
• 3．光电效应规律 频率 • (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的 必须大于这个极限频率才能产生光电效应． 强度 • (2)光电子的最大初动能与入射光的 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 光电流 过10－9 s. • (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和 的强度与入射光的强度成正比．
实物粒子也具有波动性
• 2．光的波粒二象性 • 光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立 的，而是有机的统一体，其表现规律为： • (1)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． 频率越低波动性越显著 • (2) ，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．
电子从金属表面逸出， 首先须克服金属原 • 对光电效应规律的解释 存在极 子核的引力做功 W0，要使入射光子能量 W0 限频率 不小于 W0，对应的频率 ν＝ ，即极限 h 频率
光电子的最大 初动能随着 入射光频率 的增大而增 大，与入射 光强度无关
效应具有瞬时
电子吸收光子能量后，一部分 克服阻碍作用做功，剩余部 分转化为光电子的初动能， 只有直接从金属表面飞出的 光电子才具有最大初动能， 对于确定的金属，W0是一定 的，故光电子的最大初动能 只随入射光的频率增大而增 大 光照射金属时，电子吸收一个
高考物理一轮复习课件波粒二象性和原子物理光电效应波粒二象性
逸出功与截止频率关系
金属的逸出功等于截止频率对应的光子能量，即 W=hν0，其中W为逸出功，ν0为截止频率。
3
最大初动能与入射光频率关系
光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去逸 出功，即Ek=hν-W。
截止频率与逸出功关系分析
截止频率决定能否发生光 电效应
当入射光的频率低于金属的截止频率时，无 论光强问题。
03
实验题型的应对策略
针对实验题型，提供应对策略和解题方法，帮助学生理解实验原理、掌
握实验步骤和数据处理方法。
应试心态调整和备考建议
01
02
03
考前心态调整
分享一些有效的心理调适 方法，帮助学生缓解考前 紧张情绪，保持良好的心 态。
备考时间规划
提供备考时间规划建议， 指导学生合理安排复习时 间，确保复习效果。
发射电子束，经过加速和聚焦后照射 到晶体上，观察衍射图案并记录数据 。
02
原子物理基础知识梳理
原子结构模型发展历程
汤姆孙模型
提出原子是一个均匀带正电的球 体，电子镶嵌在其中，即“枣糕
模型”。
卢瑟福模型
根据α粒子散射实验，提出原子的 核式结构模型，即原子中心有一个 带正电的原子核，电子绕核运动。
玻尔模型
物理意义
测不准原理揭示了微观粒子运动的基本规律，表明微观世界 的粒子具有波粒二象性。它否定了经典力学中绝对确定性的 观念，是量子力学的重要基石。
量子态概念及叠加原理
量子态概念
在量子力学中，微观粒子的状态用波函数描述，波函数包含了粒子所有可能的状态信息。量子态是波函数的抽象 表示，代表粒子在某一时刻的状态。
典型问题
问题描述
一维无限深势阱是量子力学中的一个理 想模型，势阱内的粒子受到无限大势能 的限制，只能在势阱内运动。求解该模 型可以得到粒子在势阱中的能级和波函 数。
金属的逸出功等于截止频率对应的光子能量，即 W=hν0，其中W为逸出功，ν0为截止频率。
3
最大初动能与入射光频率关系
光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去逸 出功，即Ek=hν-W。
截止频率与逸出功关系分析
截止频率决定能否发生光 电效应
当入射光的频率低于金属的截止频率时，无 论光强问题。
03
实验题型的应对策略
针对实验题型，提供应对策略和解题方法，帮助学生理解实验原理、掌
握实验步骤和数据处理方法。
应试心态调整和备考建议
01
02
03
考前心态调整
分享一些有效的心理调适 方法，帮助学生缓解考前 紧张情绪，保持良好的心 态。
备考时间规划
提供备考时间规划建议， 指导学生合理安排复习时 间，确保复习效果。
发射电子束，经过加速和聚焦后照射 到晶体上，观察衍射图案并记录数据 。
02
原子物理基础知识梳理
原子结构模型发展历程
汤姆孙模型
提出原子是一个均匀带正电的球 体，电子镶嵌在其中，即“枣糕
模型”。
卢瑟福模型
根据α粒子散射实验，提出原子的 核式结构模型，即原子中心有一个 带正电的原子核，电子绕核运动。
玻尔模型
物理意义
测不准原理揭示了微观粒子运动的基本规律，表明微观世界 的粒子具有波粒二象性。它否定了经典力学中绝对确定性的 观念，是量子力学的重要基石。
量子态概念及叠加原理
量子态概念
在量子力学中，微观粒子的状态用波函数描述，波函数包含了粒子所有可能的状态信息。量子态是波函数的抽象 表示，代表粒子在某一时刻的状态。
典型问题
问题描述
一维无限深势阱是量子力学中的一个理 想模型，势阱内的粒子受到无限大势能 的限制，只能在势阱内运动。求解该模 型可以得到粒子在势阱中的能级和波函 数。
高考物理一轮复习第十五单元近代物理第1讲光电效应波粒二象性课件新人教版201908011347
(3)逸出功的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。
题型一
光电效应的理解与图象问题
3.两条对应关系
(1)光子频率一定(发生光电效应时)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
4.四类图象
图象名称
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
变化,但综合其他知识一起考查的可能性就增加了。预计
2020 年高考对该部分知识的考查仍然以基本概念、规律
为主,难度较低,但要特别注意的有三点:第一,可能一个
题目中同时考查多个知识点;第二,可能与带电粒子在磁
场、电场中的运动相结合,与动量规律、能量转化规律综
合考查;第三,以现代科技为背景来考查。
第1讲
③逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫作该金属的逸出功。
逸出功与极限频率的关系是 W0=hν0。
2
光电效应及其规律
2.1 (2018 山东期末)(多选)如图所示,用导线把验
电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的
现象是( BC )。
A.有光子从锌板逸出
答
案
B.有电子从锌板逸出
C.验电器指针张开一个角度
布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,D 项错误。
方法
波粒二象性的“三个易错点”
(1)光子表现为波动性,并不否认光子具有粒子性。
(2)宏观物体也具有波动性。
(3)微观粒子的波动性与机械波不同,微观粒子的波是概率波。
题型二
波粒二象性问题
【变式训练 2】(2019 四川成都开学检测)(多选)物理学家做了一个有趣的
(4)光电子不是光子,而是电子。
题型一
光电效应的理解与图象问题
3.两条对应关系
(1)光子频率一定(发生光电效应时)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
4.四类图象
图象名称
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
变化,但综合其他知识一起考查的可能性就增加了。预计
2020 年高考对该部分知识的考查仍然以基本概念、规律
为主,难度较低,但要特别注意的有三点:第一,可能一个
题目中同时考查多个知识点;第二,可能与带电粒子在磁
场、电场中的运动相结合,与动量规律、能量转化规律综
合考查;第三,以现代科技为背景来考查。
第1讲
③逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫作该金属的逸出功。
逸出功与极限频率的关系是 W0=hν0。
2
光电效应及其规律
2.1 (2018 山东期末)(多选)如图所示,用导线把验
电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的
现象是( BC )。
A.有光子从锌板逸出
答
案
B.有电子从锌板逸出
C.验电器指针张开一个角度
布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,D 项错误。
方法
波粒二象性的“三个易错点”
(1)光子表现为波动性,并不否认光子具有粒子性。
(2)宏观物体也具有波动性。
(3)微观粒子的波动性与机械波不同,微观粒子的波是概率波。
题型二
波粒二象性问题
【变式训练 2】(2019 四川成都开学检测)(多选)物理学家做了一个有趣的
高考物理一轮复习江课件波粒二象性
量相等。
玻尔氢原子理论及能级跃迁
玻尔氢原子理论
玻尔在卢瑟福模型的基础上，引入了量子化的概念，提出了氢原子的能级结构和跃迁理论 。他认为电子绕核运动的轨道是量子化的，即电子只能在特定的轨道上运动，每个轨道对 应一个确定的能量值。
能级跃迁
当原子从外界吸收或释放能量时，电子可以从一个能级跃迁到另一个能级。吸收能量时， 电子从低能级跃迁到高能级；释放能量时，电子从高能级跃迁到低能级。能级跃迁是原子 发光或吸收光的原因。
02
光电效应与康普顿散射
光电效应现象及规律
光电效应现象
当光照射到某些物质上时，会引起物质电性质的变化，即光能被物质吸收并转化 为电能的现象。
光电效应规律
光电效应的发生与光的频率有关，只有频率高于某一极限频率的光才能引起光电 效应；光电流的强度与入射光的强度成正比，而与入射光的频率无关；光电子的 最大初动能与入射光的频率成线性关系，而与入射光的强度无关。
粒子的各种性质和行为。
量子力学对波粒二象性解释
波粒二象性
量子力学认为，微观粒子如光子、电子等既具有波动 性又具有粒子性。波动性表现为干涉、衍射等现象； 粒子性则表现为动量、能量等量的量子化。
解释
量子力学通过波函数来描述粒子的状态。波函数的模 平方表示粒子在空间某点出现的概率密度，体现了粒 子的粒子性；而波函数的波动性质则体现了粒子的波 动性。此外，量子力学中的算符和测量理论也为我们 理解波粒二象性提供了重要工具。例如，动量算符和 位置算符分别对应于粒子的动量和位置，它们的本征 值和本征态反映了粒子的粒子性和波动性特征。
薛定谔方程及其物理含义
薛定谔方程
iħ∂ψ/∂t = -ħ²/2m ∇²ψ + Vψ，其中ψ为波函数，ħ为约化普朗克常数，m为粒子质量 ，V为势能函数。
高考一轮复习：15.1《波粒二象性》ppt课件
第十五章
第一节
波粒二象性 7
基础自测
1
2
3
4
1.请判断下列表述是否正确,对不正确的表述,请说明原因。 (1)光子和光电子都是实物粒子。( ) (2)只要入射光的强度足够强,就能发生光电效应。( ) (3)光电效应说明光具有粒子性,说明光的波动说是错误的。( ) (4)当一束光照到金属上,发生光电效应的条件是光子的能量大于金属的逸 出功。( ) (5)光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。( )
关闭 显然不是随着增大一倍,选项 D 错误;逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚
本领的体现 ,与入射光的频率无关,选项 C 错误。 AB
解析 答案
第十五章
第一节
波粒二象性 9
基础自测
1
2
3
4
3. ( 多选) 一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是( A.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数增加 B.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加 C.若改用紫光照射,则可能不会发生光电效应 D.若改用紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增加
最大初动能 Ek 与入射光 频率 ν 的关系图线
颜色相同、强度不同的 光,光电流与电压的关系
考点一
考点二
第十五章
第一节
波粒二象性 20 -20-
颜色不同时, 光电流与电压 的关系
①遏止电压 Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能 Ek1=eUc1,Ek2=eUc2 ①截止频率 ν0:图线与横轴的交点 ②遏止电压 Uc:随入射光频率的增大而 增大 ③普朗克常量 h:等于图线的斜率与电子 电荷量的乘积,即 h=ke(注:此时两极之间 接反向电压)
解析 答案
高考物理一轮通用课件波粒二象性
小,选项D正确.
典型例题剖析及解题思路指导
【例2】下列说法正确的是( ) A. 康普顿效应进一步证实了光的波动特性 B. 为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是 量子化的
典型例题剖析及解题思路指导
• C. 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 • D. 天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构 • 【答案】BCD • 【解析】康普顿效应进一步证实了光的粒子特性,选项A错误;为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能
有波动性和粒子性的特性。
02
光的波粒二象性最早由爱因斯坦提出，用于解释光电
效应现象。
03
后来德布罗意提出物质波的概念，认为所有微观粒子
都具有波动性，进一步丰富了波粒二象性的内涵。
波动性质与粒子性质对比
波动性质
01
光具有干涉、衍射、偏振等波动现象；微观粒子也具有波动性
，如电子衍射等。
粒子性质
02
光具有能量、动量等粒子特性；微观粒子具有确定的质量、电
典型例题剖析及解题思路指导
C. 对某金属来说,入射光波长必须大 于某个值,才能产生光电效应
VS
D. 同一金属对于不同色光,入射光波 长越长,其遏止电压越大
典型例题剖析及解题思路指导
【答案】AD
【解析】根据光电效应方程$E_{k} = hnu W_{0}$知，入射光的频率越高，产生的光 电子的最大初动能越大,选项A正确;能否发 生光电效应与入射光的强度无关,选项B错误; 对某金属来说,入射光频率必须大于某个值, 即波长必须小于某个值,才能产生光电效应, 选项C错误;同一金属对于不同色光,入射光波 长越长,频率越小,逸出功不变,由公式$E_{k} = hnu - W_{0}$知,光电子的最大初动能越 小,由公式$eU_{c} = E_{km}$知遏止电压越
典型例题剖析及解题思路指导
【例2】下列说法正确的是( ) A. 康普顿效应进一步证实了光的波动特性 B. 为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是 量子化的
典型例题剖析及解题思路指导
• C. 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 • D. 天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构 • 【答案】BCD • 【解析】康普顿效应进一步证实了光的粒子特性,选项A错误;为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能
有波动性和粒子性的特性。
02
光的波粒二象性最早由爱因斯坦提出，用于解释光电
效应现象。
03
后来德布罗意提出物质波的概念，认为所有微观粒子
都具有波动性，进一步丰富了波粒二象性的内涵。
波动性质与粒子性质对比
波动性质
01
光具有干涉、衍射、偏振等波动现象；微观粒子也具有波动性
，如电子衍射等。
粒子性质
02
光具有能量、动量等粒子特性；微观粒子具有确定的质量、电
典型例题剖析及解题思路指导
C. 对某金属来说,入射光波长必须大 于某个值,才能产生光电效应
VS
D. 同一金属对于不同色光,入射光波 长越长,其遏止电压越大
典型例题剖析及解题思路指导
【答案】AD
【解析】根据光电效应方程$E_{k} = hnu W_{0}$知，入射光的频率越高，产生的光 电子的最大初动能越大,选项A正确;能否发 生光电效应与入射光的强度无关,选项B错误; 对某金属来说,入射光频率必须大于某个值, 即波长必须小于某个值,才能产生光电效应, 选项C错误;同一金属对于不同色光,入射光波 长越长,频率越小,逸出功不变,由公式$E_{k} = hnu - W_{0}$知,光电子的最大初动能越 小,由公式$eU_{c} = E_{km}$知遏止电压越
高考物理一轮课件专题十六波粒二象性
量子系统可以处于多个状态的 叠加态中，且叠加态的波函数 是各分量态波函数的线性组合
。
波粒二象性在科技
06
应用中的影响
激光技术原理及应用领域
激光技术原理
激光的产生基于受激辐射原理，通过 激发物质中的电子，使其从高能级跃 迁到低能级并释放出相干光。这种光 具有单色性、方向性和相干性三大特 点。
应用领域
量子力学基础概念
05
量子态与可观测量
量子态
描述微观粒子状态的物理量，用 波函数表示，包含粒子的全部信
息。
可观测量
在量子力学中，能够用实验测量的 物理量，如位置、动量、能量等。
观测量的算符表示
每个可观测量都对应一个线性厄米 算符，其本征值和本征态代表测量 的可能结果和对应的状态。
测量与坍缩原理
测量过程
不确定关系原理及应用
不确定关系原理
不确定关系原理指出，微观粒子的某些物理量不能同时被精 确测定，例如位置和动量、时间和能量等。这是由于测量本 身会对粒子的状态造成干扰，导致测量结果的不确定性。
不确定关系应用
不确定关系原理在量子力学中有着广泛的应用，例如解释原 子结构、分析化学反应、研究固体物理等。同时，不确定关 系也是量子信息学等领域的重要基础之一。
当对量子系统进行测量时，波函数会 坍缩到其中一个本征态上，且坍缩的 概率与该本征态对应的波函数模平方 成正比。
测量结果
测量对系统的影响
测量会改变量子系统的状态，使其从 一个叠加态变为一个确定的态。
测量得到的结果是相应算符的本征值 之一，且测量后系统的状态将变为该 本征值对应的本征态。
量子力学中基本假设和原理
光的粒子性表现
01
黑体辐射
黑体辐射实验表明，物体辐射的能量不是连续的，而是一份一份的，每
。
波粒二象性在科技
06
应用中的影响
激光技术原理及应用领域
激光技术原理
激光的产生基于受激辐射原理，通过 激发物质中的电子，使其从高能级跃 迁到低能级并释放出相干光。这种光 具有单色性、方向性和相干性三大特 点。
应用领域
量子力学基础概念
05
量子态与可观测量
量子态
描述微观粒子状态的物理量，用 波函数表示，包含粒子的全部信
息。
可观测量
在量子力学中，能够用实验测量的 物理量，如位置、动量、能量等。
观测量的算符表示
每个可观测量都对应一个线性厄米 算符，其本征值和本征态代表测量 的可能结果和对应的状态。
测量与坍缩原理
测量过程
不确定关系原理及应用
不确定关系原理
不确定关系原理指出，微观粒子的某些物理量不能同时被精 确测定，例如位置和动量、时间和能量等。这是由于测量本 身会对粒子的状态造成干扰，导致测量结果的不确定性。
不确定关系应用
不确定关系原理在量子力学中有着广泛的应用，例如解释原 子结构、分析化学反应、研究固体物理等。同时，不确定关 系也是量子信息学等领域的重要基础之一。
当对量子系统进行测量时，波函数会 坍缩到其中一个本征态上，且坍缩的 概率与该本征态对应的波函数模平方 成正比。
测量结果
测量对系统的影响
测量会改变量子系统的状态，使其从 一个叠加态变为一个确定的态。
测量得到的结果是相应算符的本征值 之一，且测量后系统的状态将变为该 本征值对应的本征态。
量子力学中基本假设和原理
光的粒子性表现
01
黑体辐射
黑体辐射实验表明，物体辐射的能量不是连续的，而是一份一份的，每
波粒二象性阶段复习课 课件
二、光的波粒二象性的进一步理解 1.现在提到的波动性和粒子性与17世纪提出的波动说和粒子说 不同.当时的两种学说是相互对立的，都企图用一种观点去说 明光的各种“行为”，这是由于传统观念的影响，这些传统观 念是人们观察周围的宏观物体形成的.波动性和粒子性在宏观 现象中是相互对立的、矛盾的，但对于光子这样的微观粒子却 只有从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行 为”.
4.光波是概率波,即光子在某处出现的概率受波动规律支配. 5.任何一个运动着的物体，小到电子、质子,大到行星、太阳 都有一种波和它对应，波长λ=h/p，人们把这种波叫做物质波. 物质波和光波一样，也属于概率波，粒子在空间分布的概率也 受波动规律支配.
二、物质波
1.物质波的提出
(1)1924年，法国巴黎大学的德布罗意，在论文中把光的波粒
2.光子说并不否认光的电磁说，按光子说，光子的能量ε=hν, 其中ν表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光子说或电 磁说推导电子的动量都得到一致的结论.可见，光的确具有波 动性，也具有粒子性.
【典例2】关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( ) A.一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B.光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种 波 C.频率高的光具有粒子性，频率低的光具有波动性 D.光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说， 在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性
【规范解答】选D.因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫 外线照射时，电流表中一定有电流通过，A错误；因不知阴极K的 截止频率，所以用红外线照射时有可能发生光电效应，B错误；用 频率为ν1的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时， UMK=0，光电效应仍发生，电流表中一定有电流通过，C错误； 当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，UMK增大，阳极M吸收光 电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到达阳极M时， 电流达到最大，即饱和电流，若在滑动前，电流已经达到饱和电 流，那么再增大UMK，光电流也不会增大，所以D正确.
第十五章第1讲波粒二象性-2025年高考物理一轮复习PPT课件
A．钠的逸出功为 hνc B．钠的截止频率为 8.5×1014 Hz C．图中直线的斜率为普朗克常量 h D．遏止电压 Uc 与入射光频率 ν 成正比
高考一轮总复习•物理
第25页
解析：根据遏止电压与最大初动能的关系有 eUc＝Ekmax，根据光电效应方程有 Ekmax＝hν －W0，结合图像可知，当 Uc 为 0 时，解得 W0＝hνc，A 正确；钠的截止频率为 νc，根据图像 可知，截止频率小于 8.5×1014Hz，B 错误；结合遏止电压与光电效应方程可解得 Uc＝heν－We0， 即图中直线的斜率表示he，C 错误；根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压 Uc 与入射光频率 ν 成线性关系，不是成正比，D 错误．故选 A．
解析：A 对：光子的能量 E＝hν，入射光子的能量不同，故入射光子的频率不同．B 错：由爱因斯坦的光电效应方程 hν＝W0＋Ek，可求出两组实验的逸出功 W0 均为 3.1 eV， 故两组实验所用的金属板材质相同．C 对：由 hν＝W0＋Ek，W0＝3.1 eV；当 hν＝5.0 eV 时，Ek＝1.9 eV.D 对：光强越强，单位时间内射出的光电子数越多，单位时间内逸出的光 电子数越多，形成的光电流越大．本题选择不正确的，故选 B．
第23页
由图线直接(间接)得到的物理量 (1)截止频率 νc：图线与横轴的交点． (2)遏止电压 Uc：随入射光频率的增大而 增大． (3)普朗克常量 h：等于图线的斜率与电 子电量的乘积，即 h＝ke
高考一轮总复习•物理
第24页
典例 2 (2022·河北卷)如图所示是密立根于 1916 年发表的钠金属光电效应的遏止电 压 Uc 与入射光频率 ν 的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一 次利用光电效应实验测定了普朗克常量 h.由图像可知( )
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第十五章
波粒二象性 原子结构与原子核
第一讲
波粒二象性
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考纲 1.光电效应(Ⅰ) 展示 2.爱因斯坦的光电效应方程(Ⅰ) 1.认识光电效应现象，理解光电效应规律， 复习 并能用光子说解释． 目标 2.掌握光电方程，会计算逸出功、极限频 率、最大初动能等物理量.
一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器， 发现当电压表读数小于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，电子到达阳极时的最大动能为
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2.用图象表示光电效应方程
(1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如图．
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(2)由图线可以看到的物理量 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0. ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝|－E|＝E. ③普朗克常量：图线的斜率k＝h.
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【变式训练】1.(2012·上海高考)在光电效应实验中，用单
色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动 能取决于入射光的( A．频率 C．照射时间 ) B．强度 D．光子数目
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hc 1 解析：根据爱因斯坦光电效应方程 λ ＝W＋ mev2 2 所以 λ＝2.01×10 7m.
－
答案：2.01×10－7m
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知识点三
光的波粒二象性 性 ， 同 时 光 还 具 有
1．光电效应说明光具有 粒子 波动 性，即光具有波粒二象性．
h
电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分 转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子 才具有最大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，故光电 子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大 光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增 大，不需要能量积累的过程 光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较 多，因而饱和电流较大
说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
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解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的 机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不 同表现，是同一事物的两个不同的侧面、不同属性，只能认为 光具有波粒二象性，选项D正确．
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(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这
就是光电子，光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 ______( 选 填 “ 增 大 ” 、 “ 减 小 ” 或 “ 不 变 ” ) ， 原 因 是 ________________________． (3)用能量为1.89eV的光照射金属钠，已知金属钠的极限频
答案：C
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【变式训练】2.(1)研究光
电效应的电路如图所示，用频
率相同、强度不同的光分别照 射密封真空管的钠极板 (阴极 K)，钠极板发射出的光电子被 阳极A吸收，在电路中形成光
电流．下列光电流I与A、K之
间的电压UAK 的关系图象中， 正确的是( )
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解析：在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面， 有光电子逸出，根据光电效应方程，光电子的最大初动能取决 于入射光的频率，选项A正确． 答案：A
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如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5 eV的
)
A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才
D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数
目与入射光强度成正比
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c 解析：由 ε＝hν＝hλ知，当入射光波长小于极限波长时， 发生光电效应，故 A 错．由 Ek＝hν－W 知，最大初动能由 入射光频率决定，与光强度无关，故 B 错．发生光电效应的 时间一般不超过 10－9 s，故 C 错．
光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机 的统一体，其表现规律为： (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．
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1．对光电效应现象的三点说明 (1)光电效应的实质是光现象转化为电现象． (2)光电效应中的照射光包括可见光和不可见光． (3)照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大
初动能．
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(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． (4)波动性与粒子性的统一：由光子的能量 E＝hν，光子 h 的动量 p＝ λ 表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不 矛盾： 表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示 波的特征的物理量——频率 ν 和波长 λ. (5)理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的 波，也不可把光当成宏观概念中的粒子．
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3．有关光的本性，下列说法正确的是(
的
)
A．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立
B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性
D．由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种去
2．大量光子运动的规律表现出光的 波动 性 ， 单 个 光 子 的运动表现出光的 粒子 性．
3．光的波长越长， 波动性
强．
越明显，越容易看到光的干
涉和衍射现象；光的频率越高， 粒子性 越明显，穿透本领越
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对光的波粒二象性的进一步说明
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知识点一
光电效应
1．产生条件 入射光的频率 大于 2．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． 金属的极限频率．
项E正确．
答案：ADE
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应用光电效应方程时的注意事项 1．每种金属都有一个极限频率，入射光频率大于这个 极限频率才能发生光电效应． 2．极限频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的 c 极限波长和金属的逸出功，即 hν0＝h ＝W0. λ0 3．应用光电效应方程 Ek＝hν－W0 时，注意能量单位电 子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)．
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1．对光电效应规律的解释
对应规律. 存在极限频率ν0 光电子的最大初 动能随着入射光 频率的增大而增 大，与入射光强 度无关 效应具有瞬时性 光较强时饱和电 流大 对规律的产生的解释
电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功 W0，要使入射光子的能量不小于W0，对应的频率ν0 ＝ W0 ，即极限频率
答案：D
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知识点二
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，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝ . hν 6.63×10－34 其中h＝ J·s.
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2．已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板
波粒二象性 原子结构与原子核
第一讲
波粒二象性
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考纲 1.光电效应(Ⅰ) 展示 2.爱因斯坦的光电效应方程(Ⅰ) 1.认识光电效应现象，理解光电效应规律， 复习 并能用光子说解释． 目标 2.掌握光电方程，会计算逸出功、极限频 率、最大初动能等物理量.
一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器， 发现当电压表读数小于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，电子到达阳极时的最大动能为
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2.用图象表示光电效应方程
(1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如图．
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(2)由图线可以看到的物理量 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0. ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝|－E|＝E. ③普朗克常量：图线的斜率k＝h.
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【变式训练】1.(2012·上海高考)在光电效应实验中，用单
色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动 能取决于入射光的( A．频率 C．照射时间 ) B．强度 D．光子数目
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hc 1 解析：根据爱因斯坦光电效应方程 λ ＝W＋ mev2 2 所以 λ＝2.01×10 7m.
－
答案：2.01×10－7m
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光的波粒二象性 性 ， 同 时 光 还 具 有
1．光电效应说明光具有 粒子 波动 性，即光具有波粒二象性．
h
电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分 转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子 才具有最大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，故光电 子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大 光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增 大，不需要能量积累的过程 光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较 多，因而饱和电流较大
说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
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解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的 机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不 同表现，是同一事物的两个不同的侧面、不同属性，只能认为 光具有波粒二象性，选项D正确．
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(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这
就是光电子，光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 ______( 选 填 “ 增 大 ” 、 “ 减 小 ” 或 “ 不 变 ” ) ， 原 因 是 ________________________． (3)用能量为1.89eV的光照射金属钠，已知金属钠的极限频
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电效应的电路如图所示，用频
率相同、强度不同的光分别照 射密封真空管的钠极板 (阴极 K)，钠极板发射出的光电子被 阳极A吸收，在电路中形成光
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解析：在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面， 有光电子逸出，根据光电效应方程，光电子的最大初动能取决 于入射光的频率，选项A正确． 答案：A
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如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5 eV的
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A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才
D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数
目与入射光强度成正比
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c 解析：由 ε＝hν＝hλ知，当入射光波长小于极限波长时， 发生光电效应，故 A 错．由 Ek＝hν－W 知，最大初动能由 入射光频率决定，与光强度无关，故 B 错．发生光电效应的 时间一般不超过 10－9 s，故 C 错．
光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机 的统一体，其表现规律为： (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．
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1．对光电效应现象的三点说明 (1)光电效应的实质是光现象转化为电现象． (2)光电效应中的照射光包括可见光和不可见光． (3)照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大
初动能．
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(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． (4)波动性与粒子性的统一：由光子的能量 E＝hν，光子 h 的动量 p＝ λ 表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不 矛盾： 表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示 波的特征的物理量——频率 ν 和波长 λ. (5)理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的 波，也不可把光当成宏观概念中的粒子．
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3．有关光的本性，下列说法正确的是(
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)
A．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立
B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性
D．由于光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中一种去
2．大量光子运动的规律表现出光的 波动 性 ， 单 个 光 子 的运动表现出光的 粒子 性．
3．光的波长越长， 波动性
强．
越明显，越容易看到光的干
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光电效应
1．产生条件 入射光的频率 大于 2．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． 金属的极限频率．
项E正确．
答案：ADE
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应用光电效应方程时的注意事项 1．每种金属都有一个极限频率，入射光频率大于这个 极限频率才能发生光电效应． 2．极限频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的 c 极限波长和金属的逸出功，即 hν0＝h ＝W0. λ0 3．应用光电效应方程 Ek＝hν－W0 时，注意能量单位电 子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)．
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1．对光电效应规律的解释
对应规律. 存在极限频率ν0 光电子的最大初 动能随着入射光 频率的增大而增 大，与入射光强 度无关 效应具有瞬时性 光较强时饱和电 流大 对规律的产生的解释
电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功 W0，要使入射光子的能量不小于W0，对应的频率ν0 ＝ W0 ，即极限频率
答案：D
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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，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝ . hν 6.63×10－34 其中h＝ J·s.
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2．已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板