2.掌握两条线索、明确各概念间的对应关系
由上图可知，这两条线索：
一是光的频率线，二是光的强度线.这两条对应关系线就是：
光强→光子数目多→发射光电子多→光电流强度大；光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.TIrRGchYzg
二、对光的波粒二象性的理解
1.光的干涉、衍射现象和光的电磁说，表明了光不可怀疑地具有波动性；光电效应和光子说，却说明了光的波动性理论有一定的局限性，光还具有粒子性.光的一切行为只有光具有波粒二象性才能说明，所以我们认为光具有波粒二象性.7EqZcWLZNX
2.光子说并没有否定光的电磁说，光子的能量E＝hν，其中频率ν仍是波的特征，我们不可以把光当成宏观概念中的波，也不可把光子当成宏观概念中的粒子，对于宏观物体来说，波粒二象性不可想象但在微观世界却是存在的.lzq7IGf02E
3.要认识到不仅光具有波粒二象性，一切微观粒子都具有波粒二象性，所以波粒二象性是微观世界具有的特性.随着研究对象的不同，我们的观念、方法也要改变，宏观现象和微观现象的研究方法、理解方式是不相同的.zvpgeqJ1hk
4.对光的波粒二象性简短的总结：
（1>光波有一定的频率和波长，光子有一定的能量（E＝hν>和动量（p＝h/λ>，是个矛盾对立的统一体，彼此含有对方的成分，共存于光的统一体中.E＝hυ＝
，p＝
.事实上，不仅光具有
波粒二象性，一切运动的物体都具有波粒二象性，其波长λ＝
（德布罗意波长>.宏观物体的德布罗意波长非常小，很难观察到它们的波动性.NrpoJac3v1
（2>只有一个差异：
在一定条件下波动性显著，在另一条件下粒子性显著，即我们观察到这对矛盾的主要方面.具体地说就是：
光在传播过程中波动性显著，光在与物质作用时粒子性表现显著；大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果则显示出粒子性.1nowfTG4KI
频率越低的光，波动性越显著；频率越高的光，粒子性越显著.
典例精析
1.对光的波粒二象性的正确理解
【例1】关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（ >
A.大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性
B.光在传播时往往表现出波动性，光跟物质相互作用时往往表现出粒子性
C.频率高的光波动性显著，频率低的光粒子性显著
D.光既有波动性又有粒子性，说明光既是波又是粒子
【
解读】光在一定条件下波动性显著，在另一条件下的粒子性显著.大量光子的产生的效果显示波动性，个别光子产生的效果则显示出粒子性，A对，B对.频率高的光波长短，波动性不明显，C错.不能将光的波粒二象性理解成光既是波又是粒子，它既不同于宏观概念中的波，也不同于宏观概念的粒子，D错.fjnFLDa5Zo
【答案】AB
【思维提升】波动性和粒子性在宏观领域看起来是相互对立的，但在微观领域，一切微观粒子都具有波粒二象性.
【拓展1】如图所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发出的光经一狭缝后照射到锌板，发现在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，以上实验事实说明（A>tfnNhnE6e5
A.光具有波粒二象性
B.验电器的铝箔原来带负电
C.锌板上亮条纹是平行等宽度的
D.若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大
【解读】当弧光灯发出的紫外线经过狭缝照在锌板上，锌板上形成明暗相间的条纹，发生衍射现象，中心条纹宽度最宽，说明光有波动性；同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，发生了光电效应，电子飞出，锌板原来带正电，说明光有粒子性.所以A正确，B、C错误.红光的频率小于锌板的极限频率，不能发生光电效应，D错误.HbmVN777sL
2.对光电效应遵循的规律的理解及应用
【
例2】对于光电效应的解释，下列选项正确的是（ >
A.金属内每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能从金属表面逸出
B.如果入射光子的能量小于金属表面电子克服原子核的引力逸出时需做的最小功，光电效应便不能发生
C.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能也就越大
D.由于不同金属的逸出功不同，因此，使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同
【解读】同一个电子是不可能实现双光子吸收的，因同一个电子接收两个光子的时间间隔
相当长，而金属内电子的碰撞又是极其频繁的.两次碰撞的时间间隔只有10－15s左右.所以一
个电子接收一个光子后如不能立即逃逸出金属表面，它来不及吸收第二个光子，原来吸收的能量就早已消耗殆尽了.可见电子吸收光子的能量不能累加，则A错.V7l4jRB8Hs
不同金属内原子核对电子的束缚程度是不同的，因此电子逃逸出来克服原子束缚力做功不同，若光子的能量E＝hυ小于使金属表面电子克服原子核引力逸出时所做功的最小值，那就不会有光电子逸出，即不会发生光电效应.可见要使某金属发生光电效应，入射光子能量有一个最小值E0＝hυ0，这就对应了一个极限频率，则B对.同时注意到不同的金属逸出功不同，则其产生光电效应的最低频率（即极限频率>不同，则D对.83lcPA59W9
如果光照射某金属能发生光电效应，那么入射光线越强说明每秒照射到金属表面单位面积上的光子数越多，这时产生的光电子数就越多，光电流就越大，但由于光子的能量是由光的频率决定的，E＝hυ与光子数的多少无关，所以入射光的强度增大，但其频率不改变时，光子的能量也不会改变，这时每个电子吸收光子的能量也不会增加，逸出的光电子的最大初动能就不会改变，故C错.mZkklkzaaP
【答案】BD
【思维提升】本题涉及光电效应现象及其规律，旨在考查学生对基本概念和基本规律的理解和掌握程度.同学们往往容易把光强、光子能量、光电流强度混淆.因此，同学们应特别注意两条对应关系线.解答本题的关键是找好对应关系，只要掌握了这两条对应关系线，就不难解答本题.AVktR43bpw
【拓展2】一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示.已知金属板b有光电子
放出，则可知（D>ORjBnOwcEd
A.板a一定不放出光电子B.板a一定放出光电子
C.板c一定不放出光电子D.板c一定放出光电子
【解读】平行光经三棱镜后，分解为a、b、c三束光，从图可以看出，色光a、b、c的偏折角关系为θa<θb<θc，所以折射率na大多少，所以无法肯定υa与υ0的关系，因而不能肯定色光a照射到金属板上一定放出光电子或一定不放出光电子.所以答案为D.2MiJTy0dTT
3.光电效应方程Ekm＝hυ－W的应用
【例3】如图所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66μm的金属线制成，用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64μA，求：
gIiSpiue7A
（1>每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能.
（2>如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子和光电子飞出阴极的最大初动能.
【解读】（1>光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数
n＝
个＝4.0×1012个
根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能
Ekm＝hυ－W＝h
＝6.63×10－34×3×108×
J
＝9.6×10－20J
（2>如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒发射的光电子数n′＝2n＝8×1012个uEh0U1Yfmh
光电子的最大初动能仍然是Ekm＝9.6×10－20J
【思维提升】解答有关光电管和光电效应的问题，要注意以下几个方面：
（1>决定光电子最大初动能的是入射光的频率，决定光电流大小的是光强的大小.（2>光电效应发射出的光电子由一极到达另一极，是电路中产生电流的条件.（3>搞清楚加在光电管两极间的电压对光电子起到了加速作用，还是减速作用.IAg9qLsgBX
【拓展3】真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2>制成，板面积为S，间距为d.现用波长为λ（λ1<λ<λ2>的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于（D>WwghWvVhPE
A.
B.
C.
D.
【解读】当电容器极板为最终电荷量时，两板间电压为截止电压，即此时最大初动能完全用来克服电场力做功，末速度为0.则有h
－h
2＝eUasfpsfpi4k
又ν＝
，C＝
，U＝
解得Q＝
·
·
由于
为常数，故D项正确.
易错门诊
【例4】如图所示的电路中两个光电管是由同种金属材料制成的阴极.现用强度相同的两束光分别照射在两个光电管的阴极上，紫光照在（甲>电路的光电管上，绿光照在（乙>电路的光电管上，若都能产生光电效应，则下列判断正确的是（ >ooeyYZTjj1
A.从A、B两个极板射出光电子的最大初动能一样大
B.打到C极上的光电子的最大动能一定大于打到D极上的光电子的最大动能
C.单位时间内由A、B两个金属极板产生的光电子的数目一样多
D.单位时间内由B极板产生的光电子的数目更多些
【错解】本题因为紫光的频率大于绿光的频率，所以打在C板上的光电子的最大初动能大于D板上的光电子的最大初动能，故B选项正确，A项错误；由于两个光电管完全相同，入射光的强度完全相同，故光电流相同，单位时间内的光电子数目相同，故C项正确，D错误.BkeGuInkxI
【错因】本题错误原因是混淆发生光电效应时出射电子的最大初动能和电子达到C板或D板的动能；光电流对于同种光只与光的强度有关，即能量相同，但是不是同种光则光电子个数不同.PgdO0sRlMo
【正解】紫光的频率大于绿光的频率，则从A极板射出的光电子的最大初动能大于从
B极板射出的光电子的最大初动能.但由于光电管两极加的都是正向电压，电场力对电子做正功，不能确定哪个电路做的正功多，所以无法确定电子打到C、D极板后动能
哪个大.光的强度相同，则单位时间内照射到金属板光的能量相同，由于紫光一个光子的能量大于绿光一个光子的能量，所以单位时间内照射到A极板的光子数少于单位时间内照射到B极板的光子数，则单位时间内由B极板产生的光电子的数目更多些.3cdXwckm15
【答案】D
【思维提升】本题中也许学生不易理解动能和最大初动能以及光电流的大小的决定因素，关键是要弄清光电子出射后经过电场加速，而两电场不同，电场对光电子做功不同；光电流由光照强度即能量决定，光电流相同但是对于不同频率的光而言光电子个数不同.h8c52WOngM
申明：
所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。
升级会员 