2022-2023学年高二物理竞赛课件:光的波粒二象性(共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:光的波粒二象性(共12张PPT)

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光的波粒二象性
分别为光子的质量和动量。
光不仅具有波动性,还具有粒子性。这种双重性称为波粒二象性。
波动性和粒子性之间的联系如下:
光的波粒二象性
例题 波长 l =4.0×10-7m 的单色光照射到金属铯上,求铯所释放的光电子最大初速度。
利用关系
代入已知数据
解:铯原子红限频率 =4.8×1014 Hz,据爱
因斯坦光电效应方程,光电子最大初动能:
光电管
光电倍增管
解:(1) 按照经典电磁理论,照射到离光源d处的圆面积内的功率是
例题 设一功率P=1W的点光源,d=3m处有一钾薄片。假定薄片中的电子可以在半径r=0.5×10-10m的圆面积范围内收集能量,已知钾的逸出功为A=1.8eV,(1)按照经典电磁理论,计算电子从照射到逸出需要多长时间;(2)如果光源发出波长为l=589.3nm的单色光,根据光子理论,求每单位时间打到钾片单位面积上有多少光子。
假定这些能量全部被电子所吸收,那么可以计算出光开始照射到电子逸出表面所需的时间为:
(2)按照光子理论,波长为589.3nm的每一个光子能量为
每单位时间打在距光源3m的钾片单位面积上的能量为
光子数
9.设有一电子在宽为0.20 nm的一维无限深的方势阱中。求:(1)电子在最低能级的能量;(2)当电子处于第一激发态(n= 2)时,在势阱何处出现的概率最小,其值为多少?解:(1)根据一维无限深势阱内粒子的能量公式,可知电子在最低能级(n=1)的能量为En(2)当电子处于第一激发态(n=2)时,电子在势阱内出现的概率密度为由此取极值有由已知条件知:x=0 nm、0.1 nm、0.2 nm处电子出现的概率最小,其值均为零。质量为m的电子处于宽为a的一维无限深势阱中,其能量取值和波函数如下:该电子吸收 能量后由低能级向高能级跃迁。分别求跃迁前、后在0 <x<a/4区间内发现电子的概率。解:该电子吸收DE能量后从n=1能级跃迁至n=2。n=1:在x=0到x=a/4的区间内该电子出现的概率为n=2:在x=0到x=a/4的区间内该电子出现的概率为

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