高三物理 光波动性和粒子性.doc

第十六章 光的波动性和粒子性 3?2看吧 “我——就是波” 1929年，德布罗意因对实物粒子波动性的揭示而获得诺贝尔物理学奖.在授奖仪式上，瑞典物理学家卡尔·乌辛把德布罗意介绍给全体与会者，并发表了如下的讲话： “有一首每个瑞典人都很熟悉的诗是这样开头的：‘我的生活——就是波’.诗人也可以这样来表达他的思想：‘我——就是波’.他最好这样表达，这样，他的诗句也将包含着对物质性质最深刻认识的先觉.从现在起，这样的认识已是我们都能接受的了……” 3年高考平台 2006高考题 一、选择题 1.(2006江苏高考，6)研究光电效应规律的实验装置如图16-1所示,以频率为ν的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出.当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向截止电压U0.在下列表示光电效应实验规律的图像中,错误的是（ ） 图16-1 图16-2 答案:B 解析:A选项,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,则单位时间到达阴极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正确. B选项,由动能定理,-qU0=0-Ekm,又因Ekm=hν-W,所以,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. C选项,光强I与频率ν一定时,光电流i随反向电压的增大而减小,又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知C正确. D选项,由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的,时间小于10-9 s,10-9 s后,光强I和频率ν一定时,光电流恒定,故D正确. 2.(2006四川高考理综，15)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（ ） A.a光束照射时，不能发生光电效应 B.c光束照射时，不能发生光电效应 C.a光束照射时，释放出的光电子数目最多 D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小 答案：A 解析：c=λf,λa＞λb＞λc,fa＜fb＜fc,用b光束照射金属，该频率等于极限频率，恰好发生光电效应.因为光束a的频率小于该极限频率，不能发生光电效应，A选项正确.光束c的频率大于该极限频率，能发生光电效应，B选项错误.光电子数目由光强来决定，不知三束光的光强，无法确定释放出的光电子数，C选项错误.由光电效应方程Ekm=hν-W逸，c频率最大，金属的逸出功一定，则c光照射时，释放出的光电子动能最大，D选项错误.所以A选项正确. 二、非选择题 3.(2006广东高考，13)（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律.请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量me=9.11×10-31 kg，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,1 eV=1.60×10 （2）风力发电是一种环保的电能获取方式.图16-3为某风力发电站外观图.设计每台风力发电机的功率为40 kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？ 图16-3 答案：（1）2.01×10-7 m （2）10 m 解析：（1）爱因斯坦提出了光子学说很好地解释了光电效应. ① 根据爱因斯坦光电效应方程hc/λ=W+ ② 所以λ=2.01×10-7 m. ③ (2)风的动能：Ek= ① 风t时间内通过叶片为半径圆的质量：m=ρV=ρπl2vt ② ③ 由①②③得：l≈10 m. 2005高考题 一、选择题 1.(2005北京高考理综,15)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是( ) A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象 C.光的衍射