高中三角函數(shù)教案
發(fā)表時(shí)間：2021-03-22高三物理康普頓效應(yīng)教案32。
第二節(jié)康普頓效應(yīng)
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
（1）了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量
（2）了解光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性；
（3）知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性；
（4）了解光是一種概率波。
2、過(guò)程與方法：
（1）了解物理真知形成的歷史過(guò)程；
（2）了解物理學(xué)研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理研究的重要性；
（3）知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性
教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)物粒子的波動(dòng)性的理解。
教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
（一）引入新課
提問(wèn)：前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)光的一些特性和相應(yīng)的事實(shí)表現(xiàn)，那么我們究竟怎樣來(lái)認(rèn)識(shí)光的本質(zhì)和把握其特性呢？（光是一種物質(zhì)，它既具有粒子性，又具有波動(dòng)性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性，分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)事實(shí)）。
我們不能片面地認(rèn)識(shí)事物，能舉出本學(xué)科或其他學(xué)科或生活中類(lèi)似的事或物嗎？
（二）進(jìn)行新課
1、康普頓效應(yīng)
（1）光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的散射。
（2）康普頓效應(yīng)
1923年康普頓在做X射線(xiàn)通過(guò)物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射線(xiàn)中除有與入射線(xiàn)波長(zhǎng)相同的射線(xiàn)外，還有比入射線(xiàn)波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線(xiàn)，其波長(zhǎng)的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線(xiàn)波長(zhǎng)和散射物質(zhì)都無(wú)關(guān)。
（3）康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：
按經(jīng)典電磁理論：如果入射X光是某種波長(zhǎng)的電磁波，散射光的波長(zhǎng)是不會(huì)改變的！散射中出現(xiàn)的現(xiàn)象，稱(chēng)為康普頓散射。
康普頓散射曲線(xiàn)的特點(diǎn)：
①除原波長(zhǎng)外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)波方向的新的散射波長(zhǎng)
②新波長(zhǎng)隨散射角的增大而增大。波長(zhǎng)的偏移為
波長(zhǎng)的偏移只與散射角有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類(lèi)及入射的X射線(xiàn)的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，
=0.0241=2.41×10-3nm（實(shí)驗(yàn)值）
稱(chēng)為電子的Compton波長(zhǎng)
只有當(dāng)入射波長(zhǎng)與可比擬時(shí)，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用X射線(xiàn)才能觀(guān)察到康普頓散射，用可見(jiàn)光觀(guān)察不到康普頓散射。
（4）經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難
①根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。
②無(wú)法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系。
（5）光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋
①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。
②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個(gè)原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變。
③因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。
（6）康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義
①有力地支持了愛(ài)因斯坦“光量子”假設(shè)；
②首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”的假設(shè)；③證實(shí)了在微觀(guān)世界的單個(gè)碰撞事件中，動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。
2、光的波粒二象性
講述光的波粒二象性，進(jìn)行歸納整理。
（1）我們所學(xué)的大量事實(shí)說(shuō)明：光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對(duì)的，是不同條件下的表現(xiàn)，光子的行為服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
（2）光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律，物理學(xué)中把光波叫做概率波。
3、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn)：
大量光子行為顯示波動(dòng)性；個(gè)別光子行為顯示粒子性；光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越強(qiáng)；光的波長(zhǎng)越短，粒子性越強(qiáng)。光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。
例題：已知每秒從太陽(yáng)射到地球上垂直于太陽(yáng)光的每平方米截面上的輻射能為1.4×103J，其中可見(jiàn)光部分約占45%，假設(shè)認(rèn)為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)均為0.55μm，太陽(yáng)向各個(gè)方向的輻射是均勻的，日地之間距離為R=1.5×1011m，估算出太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光的光子數(shù)。（保留兩位有效數(shù)字）
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高三物理光電效應(yīng)教案26
老師會(huì)對(duì)課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中，大家在認(rèn)真寫(xiě)教案課件了。只有制定教案課件工作計(jì)劃，可以更好完成工作任務(wù)！你們了解多少教案課件范文呢？下面是由小編為大家整理的“高三物理光電效應(yīng)教案26”，供您參考，希望能夠幫助到大家。
第一節(jié)光電效應(yīng)
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
（2）知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。
（3）了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量
2、過(guò)程與方法：經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題，驗(yàn)證物理規(guī)律。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn)：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)：愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義
教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
（一）引入新課
回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程？
（多媒體投影，見(jiàn)課件。）光的干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明光還是橫波。19世紀(jì)60年代，麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而，出人意料的是，正當(dāng)人們以為光的波動(dòng)理論似乎非常完美的時(shí)候，又發(fā)現(xiàn)了用波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問(wèn)題的研究，使得人們對(duì)光的又一本質(zhì)性認(rèn)識(shí)得到了發(fā)展。
（二）進(jìn)行新課
1、光電效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)演示1：（課件輔助講述）用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線(xiàn)與不帶電的驗(yàn)電器相連），使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí)，再用與絲綢磨擦過(guò)的玻璃棒去靠近鋅板，則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？（表明鋅板在射線(xiàn)照射下失去電子而帶正電）
概念：在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。
2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
（1）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
如圖所示，光線(xiàn)經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。
概念：遏止電壓，將換向開(kāi)關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開(kāi)陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。當(dāng)K、A間加反向電壓，光電子克服電場(chǎng)力作功，當(dāng)電壓達(dá)到某一值Uc時(shí)，光電流恰為0。Uc稱(chēng)遏止電壓。
根據(jù)動(dòng)能定理，有：
（2）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律
①光電流與光強(qiáng)的關(guān)系：飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。
②截止頻率νc----極限頻率，對(duì)于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率νc，當(dāng)入射光頻率ννc時(shí)，電子才能逸出金屬表面；當(dāng)入射光頻率ννc時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)多大也無(wú)電子逸出金屬表面。
③光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電子逸出所需時(shí)間10-9s。
3、光電效應(yīng)解釋中的疑難
經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
經(jīng)典理論認(rèn)為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強(qiáng)越大，光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說(shuō)，光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。
光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強(qiáng)很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。
光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收能量要時(shí)間，即需能量的積累過(guò)程。
為了解釋光電效應(yīng)，愛(ài)因斯坦在能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。
4、愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè)
（1）內(nèi)容
光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說(shuō)，頻率為ν的光是由大量能量為E=hν的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。
（2）愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能Ek。由能量守恒可得出：
W0為電子逸出金屬表面所需做的功，稱(chēng)為逸出功。Wk為光電子的最大初動(dòng)能。
（3）愛(ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋
①光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。
②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。
③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系
④從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極限頻率：
愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。
5、光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證
美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。
6、展示演示文稿資料：愛(ài)因斯坦和密立根
由于愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料，不僅有真實(shí)感，增強(qiáng)了說(shuō)服力，同時(shí)也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)放教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的探索精神。
光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用
（1）光控繼電器
可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。
（2）光電倍增管
可對(duì)微弱光線(xiàn)進(jìn)行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。
高三物理教案：《光電效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
古人云，工欲善其事，必先利其器。教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？以下是小編收集整理的“高三物理教案：《光電效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計(jì)”，歡迎您參考，希望對(duì)您有所助益！
本文題目：高中物理教案：光電效應(yīng)
光量子(光子)：E=hν
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 光子說(shuō)的解釋
1、每種金屬都有一個(gè)極限頻率入射光的頻率必須大于這個(gè)頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng) 電子從金屬表面逸出，首先須克服金屬原子核的引力做功(逸出功W)，要使入射光子的能量不小于W，對(duì)應(yīng)頻率 即是極限頻率。
2、光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大 電子吸收光子能量后，只有直接從金屬表面飛出的光電子，才具有最大初動(dòng)能即：
3、入射光照射到金屬板上時(shí)光電子的發(fā)射機(jī)率是瞬時(shí)的，一般不會(huì)超過(guò)10-9S 光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子(形成光電子)的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要積累能量的過(guò)程。
4、當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)越多，產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，射出的光電子作定向移動(dòng)時(shí)形成的光電流越大。
(1)產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件：①ν≥ν極;②hν≥W
(2)發(fā)生光電效應(yīng)后，入射光的強(qiáng)度與產(chǎn)生的光電流成正比。
(3)光電效應(yīng)方程 ,W=hν極;
(4)光電管的應(yīng)用
能級(jí)
一、核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典物理的矛盾
(1)根據(jù)經(jīng)典物理的觀(guān)點(diǎn)推斷：①在軌道上運(yùn)動(dòng)的電子帶有電荷，運(yùn)動(dòng)中要輻射電磁波。②電子損失能量，它的軌道半徑會(huì)變小，最終落到原子核上。
③由于電子軌道的變化是連續(xù)的，輻射的電磁波的頻率也會(huì)連續(xù)變化。
事實(shí)上：①原子是穩(wěn)定的;②輻射的電磁波頻率也只是某些確定值。
二、玻爾理論
①軌道量子化：電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。對(duì)應(yīng)的氫原子的軌道半徑為：rn=n2r1(n=1,2,3,…………)，r1=0.53×10-10m。
②能量狀態(tài)量子化：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)的能量值叫能級(jí)，能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱(chēng)為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí),雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量.
氫原子的各能量值為：
③躍遷假說(shuō)：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射(或吸收)一定頻率的光子，即：hν=Em-En
三、光子的發(fā)射和吸收
(1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，經(jīng)過(guò)一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)，躍遷時(shí)以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和En?(m>n)間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為ν，其大小可由下式?jīng)Q定：hν=Em-En。
(3)如果原子吸收一定頻率的光子，原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。
(4)原子處于第n能級(jí)時(shí)，可能觀(guān)測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類(lèi)N為：
考點(diǎn)分析：
考點(diǎn)：波爾理論：定態(tài)假設(shè);軌道假設(shè);躍遷假設(shè)。
考點(diǎn)：hν=Em-En
考點(diǎn)：原子處于第n能級(jí)時(shí)，可能觀(guān)測(cè)到的不同波長(zhǎng)種類(lèi)N為：
考點(diǎn)：原子的能量包括電子的動(dòng)能和電勢(shì)能(電勢(shì)能為電子和原子共有)即：原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低，電子的動(dòng)能越大，但勢(shì)能更小，原子的能量變小。
電子的動(dòng)能： ，r越小，EK越大。
原子物理
一、原子的核式結(jié)構(gòu)
二、天然放射現(xiàn)象、衰變
衰變次數(shù)的計(jì)算方法：根據(jù)質(zhì)量數(shù)的變化計(jì)算α次數(shù)，其次數(shù)n=質(zhì)量數(shù)的變化量/4;根據(jù)電荷數(shù)的變化，計(jì)算β衰變次數(shù)。中子數(shù)的變化量=2×α衰變次數(shù)+β衰變次數(shù)。
三、半衰期的計(jì)算
半衰期計(jì)算公式: ;m為剩余質(zhì)量;mO為原有質(zhì)量;t為衰變時(shí)間;τ為半衰期。
四、核反應(yīng)方程
五、核能的計(jì)算
核反應(yīng)釋放的核能：ΔE=Δmc2或ΔE=Δm×931.5Mev
第5章第1節(jié)光電效應(yīng)第2節(jié)康普頓效應(yīng)教師用書(shū)
俗話(huà)說(shuō)，居安思危，思則有備，有備無(wú)患。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。所以你在寫(xiě)教案時(shí)要注意些什么呢？以下是小編為大家精心整理的“第5章第1節(jié)光電效應(yīng)第2節(jié)康普頓效應(yīng)教師用書(shū)”，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。
第1節(jié)光電效應(yīng)
第2節(jié)康普頓效應(yīng)
學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)脈絡(luò)
1.知道什么是光電效應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．(重點(diǎn))
2.知道光子說(shuō)和愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，能夠利用它解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．(重點(diǎn))
3.知道什么是康普頓效應(yīng)及X射線(xiàn)實(shí)驗(yàn)原理．(重點(diǎn))
4.了解光的波粒二象性，了解光是一種概率波．(難點(diǎn))
光電效應(yīng)
[先填空]
1．光電效應(yīng)現(xiàn)象：在物理學(xué)中，在光的照射下電子從物體表面逸出的現(xiàn)象．
2．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
(1)發(fā)生的條件：每一種金屬對(duì)應(yīng)一種光的最小頻率，又稱(chēng)極限頻率．只有當(dāng)光的頻率大于或等于這個(gè)最小頻率時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)．當(dāng)光的頻率小于這個(gè)最小頻率時(shí)，即使增加光的強(qiáng)度或照射時(shí)間，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)．
(2)與光的強(qiáng)度的關(guān)系：產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的電子數(shù)越多．
(3)發(fā)生光電效應(yīng)所需的時(shí)間：從光照射到金屬表面至產(chǎn)生光電效應(yīng)的時(shí)間間隔很短，通?？稍?0－9s內(nèi)發(fā)生光電效應(yīng)．
3．光子說(shuō)：看似連續(xù)的光實(shí)際上是由個(gè)數(shù)有限、分立于空間各點(diǎn)的光子組成的，每一個(gè)光子的能量為hν.光在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的．
4．光電效應(yīng)方程
(1)表達(dá)式：hν＝W＋12mv2.
(2)物理意義：金屬中電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量一部分用于從金屬表面逸出時(shí)做功，剩下的表現(xiàn)為電子逸出后的最大初動(dòng)能．
5．光電效應(yīng)的應(yīng)用
(1)光電開(kāi)關(guān)．
(2)光電成像．
(3)光電池．
[再判斷]
1．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大．(×)
2．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流．(×)
3．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)．(√)
[后思考]
你對(duì)光電效應(yīng)中的“光”是怎樣認(rèn)識(shí)的？
【提示】這里的光，可以是可見(jiàn)光，也可以是紫外線(xiàn)、X光等．
[核心點(diǎn)擊]
1．愛(ài)因斯坦光子理論對(duì)光電效應(yīng)的解釋
(1)解釋極限頻率的存在：光照射到金屬板時(shí)，光子將能量傳遞給電子，每個(gè)光子的能量為hν，所以一個(gè)光子傳遞給一個(gè)電子的能量為hν，電子要脫離原子核的引力，有一個(gè)最小能量，最小能量對(duì)應(yīng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)入射光的最小頻率，即極限頻率．如果小于這一頻率，即使增大光強(qiáng)，也不會(huì)使電子逸出．這是因?yàn)樵龃蠊鈴?qiáng)，只是增加了吸收光子能量的電子數(shù)，單個(gè)電子吸收的光子能量仍為hν，電子仍不能逸出．
(2)解釋光電效應(yīng)的瞬時(shí)性：電子吸收光子的能量時(shí)間很短，幾乎是瞬時(shí)的．如果入射光頻率低于極限頻率，即使增加照射時(shí)間，也不能使電子逸出．因?yàn)橐粋€(gè)電子吸收一個(gè)光子后，在極短的時(shí)間內(nèi)就可以把能量傳遞給其他粒子，所以電子不可能通過(guò)能量積累逸出金屬表面．
(3)解釋最大初動(dòng)能與頻率的關(guān)系：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝W＋12mv2可知，電子從金屬中逸出所需克服束縛而消耗的能量的最小值為逸出功，從金屬表面逸出的電子消耗的能量最少，逸出時(shí)的動(dòng)能值最大，稱(chēng)為最大初動(dòng)能．就其他逸出的電子而言，離開(kāi)金屬時(shí)的動(dòng)能小于最大初動(dòng)能．最大初動(dòng)能的大小與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與光的頻率有關(guān)．
2．光電效應(yīng)規(guī)律中的兩個(gè)關(guān)系
(1)由hν＝W＋12mv2得12mv2＝hν－W，逸出電子的最大初動(dòng)能Ekm(即12mv2)與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系．
(2)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的電子數(shù)越多．即如果形成光電流，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比．
1．(多選)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖511所示，用弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度，則下面說(shuō)法中正確的是()
圖511
A．用紫外線(xiàn)照射鋅板，驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.用綠色光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．鋅板帶的是負(fù)電荷
D．使驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷
【解析】弧光燈發(fā)出的紫外線(xiàn)可使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，鋅板帶正電，驗(yàn)電器小球帶正電，驗(yàn)電器指針也帶正電，使其指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A、D正確，C錯(cuò)誤；綠光的頻率小于鋅板的極限頻率，所以用綠光照射鋅板，驗(yàn)電器指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤．
【答案】AD
2．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772062】
A．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大
B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失
C．改用頻率小于ν的光照射，不能發(fā)生光電效應(yīng)
D．改用頻率為2ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
【解析】增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，光電流增大，A項(xiàng)正確．減小入射光的強(qiáng)度，只是光電流減小，光電效應(yīng)現(xiàn)象是否消失與光的頻率有關(guān)，而與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤．改用頻率小于ν的光照射，但只要光的頻率大于極限頻率ν0仍然可以發(fā)生光電效應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤．由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hν－W逸＝12mv2得：光頻率ν增大，而W逸不變，故光電子的最大初動(dòng)能變大，但ν與12mv2不成正比，故D錯(cuò)誤．
【答案】A
3．(多選)如圖512所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象，由圖象可知()
圖512
A．該金屬的逸出功等于E
B．該金屬的逸出功等于hν0
C．入射光的頻率為ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E
D．入射光的頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2E
【解析】題中圖象反映了光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，知當(dāng)入射光的頻率恰為該金屬的截止頻率
ν0時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能Ek＝0，此時(shí)有hν0＝W0，即該金屬的逸出功等于hν0，選項(xiàng)B正確；根據(jù)圖線(xiàn)的物理意義，有W0＝E，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．
【答案】AB
1極限頻率為ν0的光照射金屬對(duì)應(yīng)逸出電子的最大初動(dòng)能為零，逸出功W＝hν0.
2某種金屬的逸出功是一定值，隨入射光頻率的增大，光電子的最大初動(dòng)能增大，但光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率不成正比.
康普頓效應(yīng)及光的波粒二象性
[先填空]
1．光的散射：光在介質(zhì)中與物體微粒的相互作用，使光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象．
蔚藍(lán)的天空、殷紅的晚霞是大氣層對(duì)陽(yáng)光散射形成的，夜晚探照燈或激光的光柱，是空氣中微粒對(duì)光散射形成的．
2．康普頓效應(yīng)
在光的散射現(xiàn)象中，部分散射光的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，波長(zhǎng)改變的多少與散射角有關(guān)．這種現(xiàn)象稱(chēng)為康普頓效應(yīng)．
3．康普頓的理論
當(dāng)光子與電子相互作用時(shí)，既遵守能量守恒定律，又遵守動(dòng)量守恒定律．在碰撞中光子將能量hν的一部分傳遞給了電子，光子能量減少，波長(zhǎng)變長(zhǎng)．
4．康普頓效應(yīng)的意義
康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外，還具有動(dòng)量，深入揭示了光的粒子性的一面，為光子說(shuō)提供了又一例證．
5．光電效應(yīng)與康普頓效應(yīng)
發(fā)生光電效應(yīng)或康普頓效應(yīng)取決于入射光的波長(zhǎng)．當(dāng)波長(zhǎng)較短的X射線(xiàn)或γ射線(xiàn)入射時(shí)，產(chǎn)生康普頓效應(yīng)；當(dāng)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光或紫外光入射時(shí)，主要產(chǎn)生光電效應(yīng)．
6．光的波粒二象性
(1)光的本性：光子既有粒子的特征，又有波的特征，即光具有波粒二象性．
(2)光是一種電磁波．
(3)當(dāng)光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，光在傳播過(guò)程中波動(dòng)性明顯；當(dāng)光的波長(zhǎng)較短時(shí)，光子與粒子相互作用時(shí)，粒子性明顯．
[再判斷]
1．康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也具有動(dòng)量．(√)
2．康普頓效應(yīng)進(jìn)一步說(shuō)明光具有粒子性．(√)
3．光的波動(dòng)性和粒子性是統(tǒng)一的，光具有波粒二象性．(√)
[后思考]
太陽(yáng)光從小孔射入室內(nèi)時(shí)，我們從側(cè)面可以看到這束光；白天的天空各處都是亮的；宇航員在太空中，盡管太陽(yáng)光線(xiàn)耀眼刺目，其他方向的天空卻是黑的，為什么？
【提示】地球上存在著大氣，太陽(yáng)光經(jīng)大氣中的微粒散射后傳向各個(gè)方向；而在太空的真空環(huán)境下，光不再散射，只向前傳播．
[核心點(diǎn)擊]
1．對(duì)康普頓效應(yīng)的理解
(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
X射線(xiàn)管發(fā)出波長(zhǎng)為λ0的X射線(xiàn)，通過(guò)小孔投射到散射物石墨上．X射線(xiàn)在石墨上被散射，部分散射光的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，波長(zhǎng)改變的多少與散射角有關(guān)．
(2)康普頓效應(yīng)與經(jīng)典物理理論的矛盾
按照經(jīng)典物理理論，入射光引起物質(zhì)內(nèi)部帶電粒子的受迫振動(dòng)，振動(dòng)著的帶電粒子從入射光吸收能量，并向四周輻射，這就是散射光．散射光的頻率應(yīng)該等于粒子受迫振動(dòng)的頻率(即入射光的頻率)．因此散射光的波長(zhǎng)與入射光的波長(zhǎng)應(yīng)該相同，不應(yīng)該出現(xiàn)波長(zhǎng)變長(zhǎng)的散射光．另外，經(jīng)典物理理論無(wú)法解釋波長(zhǎng)改變與散射角的關(guān)系．
(3)光子說(shuō)對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋
假定X射線(xiàn)光子與電子發(fā)生彈性碰撞．
①光子和電子相碰撞時(shí)，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)．
②因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量與碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)的改變與散射角有關(guān)．
2．對(duì)光的波粒二象性的理解
(1)光的粒子性的含義
粒子的含義是“不連續(xù)”、“一份一份”的，光的粒子即光子，不同于宏觀(guān)概念的粒子，但也具有動(dòng)量和能量．
①當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)．
②少量或個(gè)別光子易顯示出光的粒子性．
③頻率高，波長(zhǎng)短的光，粒子性特征顯著．
(2)光的波動(dòng)性的含義
光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，它不同于宏觀(guān)的波，它是一種概率波，即光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性(概率)大小可用波動(dòng)規(guī)律描述．
①足夠能量的光(大量光子)在傳播時(shí)，表現(xiàn)出波的性質(zhì)．
②頻率低，波長(zhǎng)長(zhǎng)的光，波動(dòng)性特征顯著．
(3)光的波粒二象性
①光的粒子性并不否定光的波動(dòng)性，光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，波動(dòng)性、粒子性都是光的本質(zhì)屬性，只是在不同條件下的表現(xiàn)不同．
②只有從波粒二象性的角度，才能統(tǒng)一說(shuō)明光的各種行為．
4．康普頓散射的主要特征是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772114】
A．散射光的波長(zhǎng)與入射光的波長(zhǎng)全然不同
B．散射光的波長(zhǎng)有些與入射光的相同，但有些變短了，散射角的大小與散射波長(zhǎng)無(wú)關(guān)
C．散射光的波長(zhǎng)有些與入射光的相同，但也有變長(zhǎng)的，也有變短的
D．散射光的波長(zhǎng)有些與入射光的相同，有些散射光的波長(zhǎng)比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)些，且散射光波長(zhǎng)的改變量與散射角的大小有關(guān)
【解析】光子和電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)．散射角不同，能量減少情況不同，散射光的波長(zhǎng)也有所不同，也有一部分光子與原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變，故只有D正確．
【答案】D
5．(多選)對(duì)光的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()
A．個(gè)別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性
B．光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的
C．光表現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí)，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時(shí)，就不具有波動(dòng)性了
D．光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某些場(chǎng)合下光的波動(dòng)性表現(xiàn)明顯，在某些場(chǎng)合下光的粒子性表現(xiàn)明顯
【解析】光是一種概率波，少量光子的行為易顯示出粒子性，而大量光子的行為往往顯示出波動(dòng)性，A選項(xiàng)正確；光的波動(dòng)性不是由光子之間的相互作用引起的，而是光的一種屬性，這已被弱光照射雙縫后在膠片上的感光實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，B選項(xiàng)正確；粒子性和波動(dòng)性是光同時(shí)具備的兩種屬性，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．
【答案】ABD
6．康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也有動(dòng)量．如圖513給出了光子與靜止電子碰撞后，電子的運(yùn)動(dòng)方向，則碰后光子可能沿________方向運(yùn)動(dòng)，并且波長(zhǎng)________(選填“不變”“變短”或“變長(zhǎng)”).【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772063】
圖513
【解析】因光子與電子在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，所以碰撞之后光子和電子的總動(dòng)量的方向與光子碰前動(dòng)量的方向一致，可見(jiàn)碰后光子運(yùn)動(dòng)的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通過(guò)碰撞，光子將一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，能量減少，由ε＝hν知，頻率變小，再根據(jù)c＝λν知，波長(zhǎng)變長(zhǎng)．
【答案】1變長(zhǎng)
對(duì)光的波粒二象性的兩點(diǎn)提醒
1．光的干涉和衍射及偏振說(shuō)明光具有波動(dòng)性，而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)是光具有粒子性的例證．
2．波動(dòng)性和粒子性都是光的本質(zhì)屬性，只是在不同條件下的表現(xiàn)不同．當(dāng)光與其他物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)；少量或個(gè)別光子易顯示出光的粒子性；頻率高波長(zhǎng)短的光，粒子性顯著．大量光子在傳播時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性；頻率低波長(zhǎng)長(zhǎng)的光，波動(dòng)性顯著．
學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十四)
(建議用時(shí)：45分鐘)
學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]
1．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么()
A．從光照到金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增大
B．逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小
C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少
D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng)
【解析】光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，A不對(duì)．由于已經(jīng)發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明入射光的頻率大于該金屬的極限頻率，當(dāng)頻率保持不變時(shí)，一定能發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)．入射光的強(qiáng)度減弱，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)減少，所以單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目也將減少，C選項(xiàng)正確．逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)．
【答案】C
2．白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對(duì)太陽(yáng)光散射的結(jié)果．美國(guó)物理學(xué)家康普頓由于在這方面的研究而榮獲了1927年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．假設(shè)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的光子和一個(gè)靜止的自由電子碰撞以后，電子向某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，光子沿另一方向散射出去，則這個(gè)散射光子跟原來(lái)的光子相比()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772115】
A．頻率變大B．速度變小
C．光子能量變大D．波長(zhǎng)變長(zhǎng)
【解析】光子與自由電子碰撞時(shí)，遵守動(dòng)量守恒和能量守恒，自由電子碰撞前靜止，碰撞后動(dòng)量、能量增加，所以光子的動(dòng)量、能量減小，由λ＝hp，E＝hν，可知光子頻率變小，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故D正確，A、C錯(cuò)誤．由于光子速度是不變的，故B錯(cuò)誤．
【答案】D
3．(多選)用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖514(a)、(b)、(c)所示的圖像，則下列說(shuō)法正確的是()
圖514
A．圖像(a)表明光具有粒子性
B．圖像(c)表明光具有波動(dòng)性
C．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波
D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種電磁波
【解析】用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的圖片上的一個(gè)一個(gè)無(wú)分布規(guī)律的光點(diǎn)，體現(xiàn)了光的粒子性，故A正確；經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間曝光的圖片(c)，出現(xiàn)了明暗相間的條紋，波動(dòng)性較為明顯，本實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，但不能表明光是一種電磁波，故B、C均正確，D錯(cuò)誤．
【答案】ABC
4．(多選)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說(shuō)法正確的是()
A．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)
B．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比
C．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系
D．對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線(xiàn)性關(guān)系
【解析】Ek＝hν－W＝hcλ－W，同種金屬逸出功相同，最大初動(dòng)能與照射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與照射光的波長(zhǎng)有關(guān)但不是反比例函數(shù)關(guān)系，最大初動(dòng)能與入射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系，不同種金屬，保持入射光頻率不變，最大初動(dòng)能Ek與逸出功成線(xiàn)性關(guān)系．
【答案】ACD
5．(多選)對(duì)于光的波粒二象性的理解正確的是()
A．大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性
B．光在傳播時(shí)是波，而與物質(zhì)相互作用時(shí)就轉(zhuǎn)變成粒子
C．高頻光是粒子，低頻光是波
D．波粒二象性是光的根本屬性，有時(shí)它的波動(dòng)性顯著，有時(shí)它的粒子性顯著
【解析】光具有波粒二象性，大量光子顯示波動(dòng)性、個(gè)別光子顯示出粒子性，光傳播時(shí)顯示波動(dòng)性，與物質(zhì)相互作用時(shí)顯示粒子性，頻率高顯示粒子性，頻率低顯示波動(dòng)性，而不是粒子和波轉(zhuǎn)換．故B、C錯(cuò)誤，A、D正確．
【答案】AD
6．(多選)實(shí)驗(yàn)得到金屬鈣的光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖515所示．下表中列出了幾種金屬的截止頻率和逸出功，參照下表可以確定的是()
【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772064】
圖515
金屬鎢鈣鈉
截止頻率ν0/1014Hz10.957.735.53
逸出功W/eV4.543.202.29
A.如用金屬鎢做實(shí)驗(yàn)得到的Ekmν圖線(xiàn)也是一條直線(xiàn)，其斜率比圖中直線(xiàn)的斜率大
B．如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekmν圖線(xiàn)也是一條直線(xiàn)，其斜率比圖中直線(xiàn)的斜率大
C．如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekmν圖線(xiàn)也是一條直線(xiàn)，設(shè)其延長(zhǎng)線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，－Ek2)，則Ek2Ek1
D．如用金屬鎢做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)入射光的頻率νν1時(shí)，不可能有光電子逸出
【解析】由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W可知Ekmν圖線(xiàn)是直線(xiàn)，且斜率相同，A、B錯(cuò)誤；由表中列出的截止頻率和逸出功數(shù)據(jù)可知，C正確，當(dāng)入射光的頻率小于金屬鎢的截止頻率時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)，不可能有光電子逸出，D正確．
【答案】CD
7．太陽(yáng)能光電直接轉(zhuǎn)換的基本原理是利用光電效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射直接轉(zhuǎn)換成電能．如圖516所示是測(cè)定光電流的電路簡(jiǎn)圖，光電管加正向電壓．
圖516
(1)在圖上標(biāo)出電源和電流表的正、負(fù)極；
(2)入射光應(yīng)照射在________極上；
(3)若電流表讀數(shù)是10μA，則每秒鐘從光電管陰極發(fā)射出的光電子至少________個(gè)．
【解析】由題圖可以看出，光電管的B極為陰極，所以光應(yīng)照射在B極上，要形成光電流，應(yīng)加正向電壓，即電源左邊是正極，右邊是負(fù)極，電流表是上正下負(fù)，Q＝It＝10×10－6×1C＝10－5C，而n＝Qe，所以含有6.25×1013個(gè)光電子．
【答案】(1)電源左邊是正極，右邊是負(fù)極，電流表是上正下負(fù)
(2)B(3)6.25×1013
8．紫光在真空中的波長(zhǎng)為4.5×10－7m，問(wèn)：
(1)紫光光子的能量是多少？
(2)用它照射極限頻率為ν0＝4.62×1014Hz的金屬鉀時(shí)能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？
(3)若能產(chǎn)生，則光電子的最大初動(dòng)能為多少？(h＝6.63×10－34Js)
【解析】(1)紫光光子的能量
E＝hν＝hcλ＝4.42×10－19J.
(2)紫光頻率
ν＝cλ＝6.67×1014Hz，
因?yàn)棣挺?，所以能產(chǎn)生光電效應(yīng)．
(3)光電子的最大初動(dòng)能為
Ekm＝hν－W＝h(ν－ν0)
＝1.36×10－19J.
【答案】(1)4.42×10－19J(2)能(3)1.36×10－19J
能力提升]
9．(多選)下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772116】
A．光的波粒二象性學(xué)說(shuō)是牛頓的微粒說(shuō)加惠更斯的波動(dòng)說(shuō)組成的
B．光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說(shuō)
C．光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)，在光子能量E＝hν中，頻率ν表示波的特性，E表示粒子的特性
D．光波不同于宏觀(guān)觀(guān)念中連續(xù)的波，它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波
【解析】光的波粒二象性不是惠更斯的波動(dòng)說(shuō)與牛頓的粒子說(shuō)相加，光子說(shuō)也沒(méi)有否定電磁說(shuō)．
【答案】CD
10．(多選)如圖517所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，電源的兩個(gè)電極分別與接線(xiàn)柱c、d連接，用一定頻率的單色光a照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而且另一頻率的單色光b照射該光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針不偏轉(zhuǎn)．下列說(shuō)法正確的是()
圖517
A．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率
B．電源正極可能與c接線(xiàn)柱連接
C．用b光照射光電管時(shí)，一定沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)
D．若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由e→G→f
【解析】用單色光a照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用單色光b照射時(shí)，電流計(jì)G的指針不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明單色光a的頻率一定大于單色光b的頻率，A對(duì)．單色光a照射時(shí)一定發(fā)生光電效應(yīng)，單色光b照射時(shí)可能發(fā)生光電效應(yīng)，但由于加反向電壓，光電流為零，也可能沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，B對(duì)．若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電流方向一定是與電子定向運(yùn)動(dòng)的方向相反，由e→G→f，D對(duì)．
【答案】ABD
11．小明用金屬銣為陰極的光電管，觀(guān)測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖518甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34Js.
圖518
(1)圖甲中電極A為光電管的________(選填“陰極”或“陽(yáng)極”)．
(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝________Hz，逸出功W＝________J.
(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________J.
【解析】(1)光電管中光束直接照射的K極為光電管的陰極，所以電極A為光電管的陽(yáng)極．
(2)由Ucν圖線(xiàn)可知，銣的截止頻率νc＝5.15×1014Hz金屬的逸出功W＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014J＝3.41×10－19J.
(3)由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W可得產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝6.63×10－34×7.00×1014J－3.41×10－19J＝1.23×10－19J.
【答案】(1)陽(yáng)極(2)5.15×10143.41×10－19(3)1.23×10－19
12．A、B兩種光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為EkA、EkB.求該金屬的逸出功.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：64772066】
【解析】由光電效應(yīng)方程可得：EkA＝EA－W，EkB＝EB－W，
又EA∶EB＝2∶1，可解得該金屬的逸出功W＝EkA－2EkB.
【答案】EkA－2EkB
物理教案多普勒效應(yīng)
老師工作中的一部分是寫(xiě)教案課件，大家在著手準(zhǔn)備教案課件了。是時(shí)候?qū)ψ约航贪刚n件工作做個(gè)新的規(guī)劃了，才能使接下來(lái)的工作更加有序！你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢？下面是小編為大家整理的“物理教案多普勒效應(yīng)”，供您參考，希望能夠幫助到大家。
教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生知到什么是多普勒效應(yīng)
2、使學(xué)生能用所學(xué)知識(shí)解釋多普勒效應(yīng)
教學(xué)建議
因多普勒效應(yīng)和此聲波、超聲波兩節(jié)的內(nèi)容少，建議用一個(gè)課時(shí)．用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解多普勒效應(yīng)，會(huì)解釋多普勒效應(yīng)．在媒體資料中提供了，旋轉(zhuǎn)的錄音機(jī)發(fā)出的聲波所表現(xiàn)的多普勒效應(yīng)，教師可以適當(dāng)應(yīng)用。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn)：聲波的概念和形成聲波的條件
教學(xué)難點(diǎn)：解釋生活中的現(xiàn)象
教學(xué)儀器：音叉、錄音機(jī)
教學(xué)方法：自學(xué)
教學(xué)過(guò)程：
一、閱讀課文
請(qǐng)學(xué)生閱讀課本的第21頁(yè)——24頁(yè)的內(nèi)容．
二、應(yīng)用
問(wèn)題1：什么是多普勒效應(yīng)？（由于波源和觀(guān)察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀(guān)察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)．）
問(wèn)題2：能現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)嗎？請(qǐng)學(xué)生討論發(fā)表觀(guān)點(diǎn)．
演示實(shí)驗(yàn)1、用音叉在學(xué)生耳朵邊運(yùn)動(dòng)．2、用錄音機(jī)在教室邊放音樂(lè)，邊運(yùn)動(dòng)．
問(wèn)題3：人的耳朵能聽(tīng)到任何頻率的聲音嗎？（不能）
問(wèn)題4：怎樣劃分呢？(頻率低于20Hz的屬于次聲波，頻率高于20000Hz的屬于超聲波，人耳大約能聽(tīng)到20Hz——20000Hz的聲波．)
問(wèn)題5：次聲波有什么用途呢？（次聲波的衍射能力強(qiáng)，可以探知幾千米以外的核試驗(yàn)．）
問(wèn)題6：超聲波有什么用途呢？（聲納、B超等）
探究活動(dòng)
在生活中尋找多普勒效應(yīng)
