高中物理-光电效应 波粒二象性教案

高中物理-光电效应波粒二象性教案

【学习目标】

1．知道普朗克能量子假说；知道黑体和黑体辐射；

2．明确光电效应的内容以及产生条件，理解并掌握光电效应的规律；

3．知道光具有波粒二象性,了解物质波．

【要点导学】

１．什么是黑体？黑体辐射有什么规律？

２．画出光电效应现象的实验图，写出光电效应方程并从能量转化与守恒的角度来解释该方程．３．如何理解光的波粒二象性，并说明在什么情况下容易体现出波动性或粒子性．

４．什么叫物质波？物质波的概念是谁首先提出来的？又是通过什么实验进行验证的？

【典型例题】

类型一、黑体辐射【例1】( )

类型二、对光电管和光电效应曲线的理解

【例2】研究光电效应规律的实验装置如图甲所

示，以频率为v1和v2的两种光照射光电管阴极K

时，才有光电子产生。在光电管的两极K、A之间

加反向电压时，光电子从阴极K发射出来后向阳

极A做减速运动。当电流表mA读数为零时，电

压表V的读数称为反向截止电压。在光电管K、A

之间加正向电压时，光电子从阴极K发射出来向

阳极A做加速运动，当电流表mA的读数为最大

时，称为饱和光电流。由电压表V和电流表mA

的读数，可画出两种光照射时光电管的伏安特性曲线如图乙所示。以下说法正确的是（）A．两种光分别照射光电管时，阴极K的极限频率不同

B．两种光分别照射光电管时，光电子从阴极K表面逸出时间的长短不同

C．两种光的频率不同

D．两种光的强度不同

类型三、光电效应的规律

【例3】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，则下

列说法正确的是（）

A．从光照到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减小

C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小

D．有可能不发生光电效应

【例4】如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k

与入射光频率v的关系图像。由图像可知（）

A．该金属的逸出功等于E

B．该金属的逸出功等于hv0

C．入射光的频率为2 v0时，产生的光电子的最大初动能为E

D．入射光的频率为v0/2时，产生的光电子的最大初动能为E/2

类型四、光的波粒二象性

【变式训练１】关于光的波粒二象性，下列说法正确的是 ( )

A．光的频率越高，光的能量越大，粒子性越明显

B．光的波长越长，光的能量越小，波动性越明显

C．频率高的光只具有粒子性，不具有波动性

D．无线电波只具有波动性，不具有粒子性

【变式训练２】下列现象说明光具有波粒二象性的是( )

A．光的直线传播和干涉 B．光的衍射和干涉

C．光的干涉和光电效应 D．泊松亮斑和光电效应

【变式训练３】为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是( )

A．电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射

B．电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射

C．电子显微镜如果更换成相同运动速度下的质子显微镜，更容易发生明显衍射

D．电子显微镜如果更换成相同运动速度下的质子显微，其分辨率要降低

类型五、物质波

【变式训练４】下列关于物质波的认识中正确的是（）

A．任何一个运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波

B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的

C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的

D．宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动时动量也大，所以它们的物质波波长很小

【变式训练５】用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像，则( )

(A)图像(a)表明光具有粒子性

(B)图像(c)表明光具有波动性

(C)用紫外光观察不到类似的图像

(D)实验表明光是一种概率波