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章末核心素养提升
一、光电效应的规律和光电效应方程
1.光电效应规律
（1）任何一种金属都对应一个截止频率，入射光的频率低于截止频率不会产生光电效应。
（2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。
（3）当入射光频率大于截止频率时，保持频率不变，饱和电流的大小与入射光的强度成正比。
（4）入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s。
2.爱因斯坦光电效应方程hν＝Ek＋W0
W0表示金属的逸出功，ν0表示金属的截止频率，则W0＝hν0。
3.遏止电压与入射光频率的关系
Uc＝ν－。
例1 已知a、b两种单色光的波长之比为2∶3，它们都能使逸出功为W0的某种金属发生光电效应，所产生的光电子的最大初动能分别为Eka、Ekb，则（　　）
A.a、b两种光的频率之比为2∶3
B.a、b两种光的光子能量之比为9∶4
C.a、b两种光的光子动量之比为2∶3
D.这种金属的逸出功为W0＝2Eka－3Ekb
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例2 （多选）如图所示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图像，由图可知（　　）
A.金属A的逸出功大于金属B的逸出功
B.金属A的截止频率小于金属B的截止频率
C.图线的斜率为普朗克常量
D.如果用频率为5.5×1014 Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出的光电子的最大初动能较大
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二、光的波粒二象性、物质波
1.光的干涉、衍射说明光具有波动性；光电效应、康普顿效应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为。
2.电子的衍射实验，说明了一些物质微粒也像光子一样具有波粒二象性。
3.任何一个运动着的物体，小到电子、质子、大到行星、太阳，都有一种波和它对应，波长（物质波的波长）λ＝。物质波和光波一样，也属于概率波，概率波的实质是指粒子在空间分布的概率是符合波动规律的。
例3 （多选）下列表述正确的是（　　）
A.光的干涉和衍射实验表明，光是一种电磁波，具有波动性，光电效应和康普顿效应则表明光在与物体相互作用时，光表现出粒子性
B.由E＝hν和p＝知，普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁
C.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还有动量
D.光电效应实验中，遏止电压由入射光强度决定，入射光强度越大，遏止电压就越大
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例4 （多选）为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：①用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像（由于电子的德布罗意波的波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高）；②利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列。则下列分析中正确的是（　　）
A.电子显微镜所利用的是电子的德布罗意波的波长比原子尺寸小得多
B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C.要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸
D.中子的德布罗意波的波长可以与原子尺寸相当
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章末核心素养提升
知识网络构建
不连续的　hν　电子　截止频率　hν＝Ek＋W0　金属　少量　大量
波动性　粒子性　物质波　波动性　λ＝　位置　动量
核心素养提升
例1 D　[由题意可知，a、b两种单色光的波长之比为2∶3，由c＝λν可知，a、b两种光的频率之比为3∶2，故A错误；由光子能量的表达式E＝hν可知，a、b两种光的光子能量之比为3∶2，故B错误；由光子动量的表达式P＝可知，a、b两种光的光子动量之比为3∶2，故C错误；由爱因斯坦光电效应方程可知Eka＝hν1－W0，Ekb＝hν2－W0，解得W0＝2Eka－3Ekb，故D正确。]
例2 BD　[根据Ek＝hν－W0＝eUc得Uc＝－。当Uc＝0时，对应的频率为截止频率，由题图知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，故B正确；金属的逸出功为W0＝hν0，ν0是截止频率，所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，故A错误；根据Uc＝－可知图线斜率为，故C错误；由于金属A的逸出功较小，用相同频率的入射光照射A、B两金属时，从金属A逸出的光电子的最大初动能较大，故D正确。]
例3 ABC　[光是一种电磁波，既有波动性又有粒子性，光的传播主要表现波动性如光的干涉和衍射实验，光与物质作用主要表现为粒子性如光电效应和康普顿效应，故A正确；光子的能量E＝hν表现为粒子性，而动量p＝表现为波动性，则普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁，故B正确；康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还有动量，证明了光的粒子性，故C正确；光电效应实验中，由光电效应方程和动能定理可得eUc＝Ekm＝hν－W0，则可知遏止电压由入射光频率决定，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故D错误。]
例4 AD　[由题目所给信息“电子的德布罗意波的波长很短，能防止发生明显衍射现象”及发生明显衍射现象的条件可知，电子的德布罗意波的波长比原子尺寸小得多，它的动量应很大，即速度应很大，A正确，B错误；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生明显衍射现象的条件可知，中子的德布罗意波或X射线的波长与原子尺寸相当，C错误，D正确。](共16张PPT)
章末核心素养提升
第四章 波粒二象性
目 录
CONTENTS
知识网络构建
01
核心素养提升
02
知识网络构建
1
不连续的
hν
电子
截止频率
hν＝Ek＋W0
金属
少量
大量
波动性
粒子性
物质波
波动性
位置
动量
核心素养提升
2
一、光电效应的规律和光电效应方程
1.光电效应规律
(1)任何一种金属都对应一个截止频率，入射光的频率低于截止频率不会产生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。
(3)当入射光频率大于截止频率时，保持频率不变，饱和电流的大小与入射光的强度成正比。
(4)入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s。
2.爱因斯坦光电效应方程hν＝Ek＋W0
W0表示金属的逸出功，ν0表示金属的截止频率，则W0＝hν0。
3.遏止电压与入射光频率的关系
D
例1 已知a、b两种单色光的波长之比为2∶3，它们都能使逸出功为W0的某种金属发生光电效应，所产生的光电子的最大初动能分别为Eka、Ekb，则(　　)
A.a、b两种光的频率之比为2∶3
B.a、b两种光的光子能量之比为9∶4
C.a、b两种光的光子动量之比为2∶3
D.这种金属的逸出功为W0＝2Eka－3Ekb
BD
例2 (多选)如图所示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图像，由图可知(　　)
A.金属A的逸出功大于金属B的逸出功
B.金属A的截止频率小于金属B的截止频率
C.图线的斜率为普朗克常量
D.如果用频率为5.5×1014 Hz的入射光照射
两种金属，从金属A逸出的光电子的最大初动能较大
二、光的波粒二象性、物质波
1.光的干涉、衍射说明光具有波动性；光电效应、康普顿效应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为。
2.电子的衍射实验，说明了一些物质微粒也像光子一样具有波粒二象性。
ABC
例3 (多选)下列表述正确的是(　　 )
AD
例4 (多选)为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：①用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的德布罗意波的波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高)；②利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列。则下列分析中正确的是(　　)
A.电子显微镜所利用的是电子的德布罗意波的波长比原子尺寸小得多
B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C.要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸
D.中子的德布罗意波的波长可以与原子尺寸相当
解析　由题目所给信息“电子的德布罗意波的波长很短，能防止发生明显衍射现象”及发生明显衍射现象的条件可知，电子的德布罗意波的波长比原子尺寸小得多，它的动量应很大，即速度应很大，A正确，B错误；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生明显衍射现象的条件可知，中子的德布罗意波或X射线的波长与原子尺寸相当，C错误，D正确。

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