高中物理 第5章 波与粒子本章优化总结教学案 鲁科版选修3-5-鲁科版高二选修3-5物理教学案

本章优化总结 [学生用书 P75] 光电效应的规律和光电效应方程的应用[学生用书 P75]光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的．金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应而光子的能量与光的频率有关，由此可解释光电效应的瞬时性和存在极限频率的原因．光电效应方程实质上是能量转化和守恒定律在光电效应现象中的反映，根据能量守恒定律，光电子的最大初动能跟入射光子的能量 hν 和逸出功 W 的关系为 mv2＝hν－W，这个方程叫爱因斯坦光电效应方程．有关光电效应的问题主要有两个方面：一是关于光电效应现象的判断，另一个就是运用光电效应方程进行简单计算．解题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系． 小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量 h＝6.63×10－34 J·s.(1)图甲中电极 A 为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压 Uc与入射光频率 ν 之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率 νc＝________Hz，逸出功 W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率 ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能 Ek＝________J.[解析] (1)电极 A 为光电管的阳极．(2)由 Uc－ν 图象知，铷的截止频率为 νc＝5.15×1014 Hz.由 W0＝hν0得 W0＝3.41×10－19 J.(3)由光电效应方程得：Ek＝hν－W0＝6.63×10－34×7.00×1014 J－3.41×10－19 J＝1.23×10－19 J.[答案] (1)阳极 (2)5.15×1014 3.41×10－19(3)1.23×10－19 从微观角度理解光的波动性和粒子性[学生用书 P76]光的粒子性并不否定光的波动性现在提到的波动性和粒子性与 17 世纪提出的波动说和粒子说不同．当时的两种学说是相互对立的，都企图用一种观点去说明光的各种“行为”，并否定对方的观点．这是由于受传统观念的影响，这些传统观念是人们观察周围的宏观物体形成的．波动性与粒子性在宏观世界中是相互对立的、矛盾的，但对光子就不同了，光子属于微观粒子，光具有波粒二象性．对于光子这样的微观粒子，只能从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行为”．光子说并不否认光的电磁说．按光子说，光子的能量 E＝hν，其中 ν 表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光子说或电磁说推导光子的动量以及光速都得到一致的结论．可见光的确既具有波动性，也具有粒...