【优化指导】2016-2017学年高中物理第17章波粒二象性2光的粒子性课件新人教版选修3-5讲解.ppt

探究一 探究二 探究三 问题导引 名师精讲 典例剖析 X射线的光子与静止的电子发生弹性碰撞,光子把部分能量转移给了电子,能量由hν减小为hν,因此频率减小,波长增大。同时,电子获得一定的动量,进一步说明了光的粒子性。 * 2　光的粒子性 情 景 导 入 如图所示,把一块锌板连接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,观察到验电器的指针发生了变化,这说明锌板带了电。你知道锌板是怎样带上电的吗? 思 维 导 图 一 二 三 填一填 练一练 四 一、光电效应的实验规律(见课本第31页) 1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象。 2.光电子:光电效应中发射出来的电子。 3.光电效应的实验规律 (1)存在着饱和光电流:在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大。这表明对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。 (2)存在着遏止电压和截止频率:光电子的最大初动能与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关。当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。 一 二 三 填一填 练一练 四 (3)光电效应具有瞬时性:光电效应几乎是瞬时发生的,从光照射到产生光电流的时间不超过10-9 s。 4.逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值。不同金属的逸出功不同。 一 二 三 填一填 练一练 四 二、爱因斯坦的光子说与光电效应方程(见课本第32页) 1.光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν,这些能量子被称为光子。 2.爱因斯坦的光电效应方程 (1)表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0。 (2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。 一 二 三 填一填 练一练 四 三、康普顿效应(见课本第35页) 1.光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向 发生改变,这种现象叫作光的散射。 2.康普顿效应:美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长大于λ0的成分,这个现象称为康普顿效应。 3.康普顿效应的意义:康普顿效应表明光子除了具有能量之外,还具有动量,深入揭示了光的粒子性的一面。 一 二 三 填一填 练一练 四 四、光子的动量(见课本第35页) 1.表达式: 。 2.说明:在康普顿效应中,入射光子与晶体中电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,光子的动量变小。因此,有些光子散射后波长变大。 填一填 练一练 关于光电效应的规律,下面说法正确的是(　　) A.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的频率越高,产生的光电子的最大初动能越大 B.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的强度越大,产生的光电子数越多 C.同一频率的光照射不同金属,如果都能产生光电效应,则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也越大 D.对某金属,入射光波长必须等于小于某一极限波长,才能产生光电效应 填一填 练一练 解析:由光电效应规律知,对于某种金属,其逸出功是一个定值,当照射光的频率一定时,光子的能量是一定的,产生的光电子的最大初动能也是一定的,若提高照射光的频率,则产生的光电子最大初动能也将增大。要想使某种金属发生光电效应,必须使照射光的频率大于其极限频率ν0,因刚好发生光电效应时,光电子的初动能为零, 能发生光电效应,A、D选项正确; 填一填 练一练 同一频率的光照射到不同金属上时,因各种金属的逸出功不相同,产生的光电子的最大初动能也不相同,逸出功越小,电子摆脱金属的束缚也越容易,电子脱离金属表面时的初动能越大,C选项错误;若照射光的频率不变,对于特定的金属,增加光强,不会增加光电子的最大初动能,因频率不变时,入射光的光子能量不变,但由于光强的增加,入射光的光子数目增加,因而产生的光电子数目也随之增加,B选项正确。 答案:ABD 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 探究三 典例剖析 探究一正确理解光电效应中的五组概念? 将锌板和验电器连在一起,然后用紫外线灯照射锌板,会发生一个奇妙的现象,验电器的金属箔片张开一个角度,这一现象说明了锌板在紫外线照射下带电了。为什么会这样呢?验电器上带何种电荷? 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 探究三 典例剖析 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 探究三 典例剖析 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,光照射金属是因,产生光电子是果。 2.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,光子的能量全部被