人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应图片ppt课件
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这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应图片ppt课件,共60页。PPT课件主要包含了截止频率,饱和电流,要点二逸出功,逸出功,ABD,1两条线索,探究点三康普顿效应,光子的能量和动量,答案如图所示,BCD等内容,欢迎下载使用。
要点一 光电效应的实验规律
(3)存在遏止电压:使光电流减小到0的______________称为遏止电压。遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度。实验表明,同一种金属对于一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的。
① 在研究光电效应实验中,利用紫外线照射锌板无论光的强度如何变化,验电器都有张角,而用红光照射锌板,无论光的强度如何变化,验电器总无张角,这说明了什么?
[答案] 提示 说明存在截止频率,金属能否发生光电效应,取决于入射光的频率,与入射光的强度无关。
② 发生光电效应时,电路中饱和电流的大小取决于入射光的强度,这种说法对吗?
[答案] 提示 对,在发生光电效应的条件下,入射光强度越大,饱和光电流越大。
③ 用光照射光电管且能产生光电效应,如果给光电管加上反向电压,光电管中就没有电流了吗?
[答案] 提示 由于光电子具有一定的初速度,当所加的电压较小时,光电管中仍然有电流,当电压大于等于遏止电压时,电路中无电流。
④ 同一频率的光照射不同金属,如果都能产生光电效应,则逸出功越大的金属产生的光电子的最大初动能也越大吗?
[答案] 提示 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。
对光电效应规律的理解
探究点一 光电效应及其实验规律
[答案] 提示 入射光越强,光电流越大,说明入射光单位时间内发射的光子数多,光电子个数只与光的强度有关。
[答案] 提示 在蓝光、绿光照射下有光电流,红光则没有,说明入射光的频率低于某一频率时将不能产生光电效应,即金属能否发生光电效应,取决于入射光的频率。
[答案] 提示 用蓝光照射,不管光强如何,遏止电压相等;由蓝光换成绿光,遏止电压减小,说明遏止电压与入射光的强度无关,只与入射光的频率有关。
(4) 遏止电压不同反映了什么?
1.光电效应中的几组概念的理解
2.光电效应的实验规律
3.光电效应与经典电磁理论的矛盾
解题感悟光电效应实验规律的理解要点
(1)实验中电流计不偏转可能是没发生光电效应,也可能发生了光电效应但光电流为零。 (2)增大光的强度不会改变最大初动能,只能增加光电子数。 (3)根据电子的移动方向可明确电流的方向,注意电流的方向与电子的定向移动方向相反。
A. 色光乙的频率小、光强大B. 色光乙的频率大、光强大C. 若色光乙的强度减为原来的一半,无论电压多大,色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电流小D. 若另一光电管所加的正向电压不变,色光甲能产生光电流,则色光乙一定能产生光电流
探究点二 光电效应方程的理解和应用
(1) 光电子的最大初动能是多少?遏止电压为多少?光电管阴极的逸出功又是多少?
(3) 当入射光的频率增大时,光电子的最大初动能如何变化?遏止电压如何变化?
2.光电效应几种图像的对比
3.光电效应规律中的两条线索、两个关系
(2)两个关系 光强→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→产生光电子的最大初动能大。
康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量。如图给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向。
(1) 则碰后光子可能沿图中1、2、3中哪个方向运动。
[答案] 提示 因光子与电子在碰撞过程中动量守恒,所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致,可知碰后光子运动的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向。
(2) 碰后光子的波长怎样变化?
1. 康普顿效应的几点认识
探究点四 光的波粒二象性
科学家在对光的本性的认识的过程中先后进行了一系列实验,比如:光的单缝衍射实验(图甲)、光的双缝干涉实验(图乙)、光电效应实验(图丙)、光的薄膜干涉实验(图丁)、康普顿效应实验。
(1) 在以上实验中哪些体现了光的波动性,哪些体现了光的粒子性?
[答案] 提示 单缝衍射、双缝干涉、薄膜干涉体现了光的波动性;光电效应和康普顿效应体现了光的粒子性。
(2) 光的波动性和光的粒子性是否矛盾?
[答案] 提示 不矛盾,大量光子在传播过程中显示波动性,比如干涉和衍射;当光与物质发生作用时显示出粒子性,如光电效应、康普顿效应。
1.光本性学说的发展简史
2.对光的波粒二象性的理解
例 (多选)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. 当光和物质相互作用时表现出粒子性D. 光在传播过程中表现出波动性
解题感悟关于光的波粒二象性的几点说明
(1)光既有波动性又有粒子性,二者是统一的。 (2)大量光子表现出波动性,个别光子表现出粒子性,光具有波粒二象性。 (3)光表现为波动性,只是光的波动性显著,粒子性不显著而已;光表现为粒子性,只是光的粒子性显著,波动性不显著而已。
有关光的本性,下列说法正确的是( )A. 光既具有波动性,又具有粒子性,两种性质是不相容的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. 由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性
1. 关于光的波粒二象性,下列说法错误的是( )A. 光的频率越高,光子的能量越大,粒子性越显著B. 光的波长越长,光的能量越小,波动性越显著C. 频率高的光子不具有波动性,波长较长的光子不具有粒子性D. 个别光子产生的效果往往显示粒子性,大量光子产生的效果往往显示波动性
[解析] 光具有波粒二象性,但在不同情况下表现不同,频率越高,波长越短,粒子性越强,反之波动性明显,个别光子易显示粒子性,大量光子易显示波动性。
4. 下表给出了一些金属材料的逸出功。
光电管上正向与反向电压情况分析
(1)光电管加正向电压情况(如图)
(2)光电管加反向电压情况
1. (多选)关于光的本性,下列说法中正确的是( )A. 关于光的本性,牛顿提出“微粒说”,惠更斯提出“波动说”,爱因斯坦提出“光子说”,它们都说明了光的本性B. 光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子C. 光的干涉、衍射现象说明光具有波动性D. 光电效应说明光具有粒子性
2. (多选)光电效应实验的装置如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转B. 用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转C. 锌板带的是负电荷D. 使验电器指针发生偏转的是正电荷
[解析] 锌板连接验电器,在紫外线的照射下,锌板中有一部分自由电子从表面飞出来,锌板中缺少电子,于是带正电,则验电器也带正电并且指针发生偏转。
3. 白天的天空各处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果。美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖。假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比( )A. 频率变大B. 速度变小C. 光子能量变大D. 波长变长
4. (2021江苏如皋中学高二月考)(多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是( )A. 保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和电流变大B. 入射光的频率越高,光电子的最大初动能就越大,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C. 保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生D. 遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
7. 某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示。表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料,则( )
A. 仅钠能产生光电子B. 仅钠、铜能产生光电子C. 仅铜、铂能产生光电子D. 都能产生光电子
8. (多选)如图所示是工业生产中大部分光电控制设备(如夜亮昼熄的路灯)用到的光控继电器的示意图,它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成。
[解析] 根据表格数据,通过描点,并作出图像。
(3) 根据图像求出普朗克常量的值。(结果保留两位有效数字)
12. (2021甘肃岷县一中高三一模)(★)(多选)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果,由表中数据得出的论断中正确的是( )
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