第2课时 光电效应 波粒二象性
考纲解读 1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.2.会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量.3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．
1． [黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是
( )
A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关 B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍 D．普朗克最先提出了能量子的概念 答案 BCD
2． [光电效应规律的理解]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是
A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生 B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C．发生光电效应的反应时间一般都大于107 s
－
( )
D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比 答案 D
c
解析 由ε＝hν＝h知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A错．由
λEk＝hν－W0知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，故B错．发生光电效应的时间一般不超过109 s，故C错．
－
3． [光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是
A．光电效应反映了光的粒子性
( )
B．大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性 C．光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性
D．只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的 答案 AC 考点梳理
一、黑体辐射与能量子 1． 黑体与黑体辐射
(1)黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体． (2)黑体辐射的实验规律
①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关． ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关． a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．
b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动． 2． 能量子
(1)定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．
(2)能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10二、光电效应 1． 光电效应现象
光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子． 2． 光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率．
(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大． (3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的． (4)光电流的强度与入射光的强度成正比． 3． 爱因斯坦光电效应方程
(1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10(2)光电效应方程：Ek＝hν－W0. 其中hν为入射光的能量，Ek为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功． 4． 遏止电压与截止频率
(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.
(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．
(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功． 三、光的波粒二象性与物质波 1． 光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性． (2)光电效应说明光具有粒子性．
－34
－34
J·s.
J·s.
(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性． 2． 物质波
(1)概率波
光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波． (2)物质波
h任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝，pp为运动物体的动量，h为普朗克常量.
考点一 对光电效应规律的理解
例1 1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是
( )
A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应 B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比
D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应
解析 根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A、D正确．根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误． 答案 AD
突破训练1 入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持
不变，则
( )
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小 D．有可能不发生光电效应 答案 C
解析 光电效应瞬时(109 s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只取决于入
－
射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错；对于某种特定金属，光电子的最大