《高考物理一轮复习讲练测》第50讲 光电效应 波粒二象性（讲）（原卷版）

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第十二章 近代物理初步
1、考查近代物理知识中一些基础知识，意在考查考生的理解能力
2、高考对本专题内容考查的重点和热点有：①原子能级跃迁和原子核的衰变规律；②核反应方程的书写、
质量亏损和核能的计算 ；③原子物理部分的物理学史和 α、β、γ三种射线的特点及应用等.
3、近代物理部分，涉及的考点较多，主要有光电效应、波粒二象性、原子结构、玻尔理论、衰变、核反应和核
能等，主要以选择题的形式命题，可 能单独命题，但更多的是通过多个选项命制综合题。
4、由于本专题内容琐碎，考查点多，因此复习时应抓住主干知识，梳理出知识点，进行理解性记忆.
[来源:Z_xx_k.Com]
1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.
2.会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量.
3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．
一、黑体辐射与能量子
1． 黑体与黑体辐射
(1)黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．
(2)黑体辐射的实验规律
① 一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．
② 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．
a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．
b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．
1
2． 能量子
(1)定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量
的辐射或者吸收只能是一 份一份的．这个不可再分的最小能量值 ε叫做能量子．
(2)能量子的大小：ε＝hν，其中 ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10－34 J·s.[来源:学科网ZXXK]
二、光电效应
1． 光电效应现象
光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电
子．
2． 光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率．
(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．
(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．
(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．
3． 爱因斯坦光电效应方程
(1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为 ε＝
hν，其中 h是普朗克常量，其值为 6.63×10－34 J·s.
(2)光电效应方程：Ek＝hν－W0.
其中 hν 为入射光的能量，Ek为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功．
4． 遏止电压与截止频率
(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.
(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金
属对应着不同的极限频率．
(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．
三、光的波粒二象性与物质波
1． 光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．
(2)光电效应说明光具有粒子性．
(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．
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
(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，其波长 ，p为运动物体
的动量，h为普朗克常量.
考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用
1．对光电效应的四点提醒
(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2 )光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。[来源:Z#xx#k.Com]
(4)光电子不是光子，而是电子。
2．两条对应关系
光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；
光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
3．定量分析时应抓住三个关系式
(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc。
(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0。
★重点归纳★
1、光电效应的图象分析
两条线索
(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．
(2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大
图象名称图线形状 由图线直接(间接) 得到的物理量
最大初动能 Ek与入射光
频率 ν的关系图线
① 极限频率：图线与 ν轴交点的横坐标 νc
② 逸出功：图线与 Ek轴交点的纵坐标的值
W0＝|－E|＝E
3
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