2019年人教版高中物理选修3-5导学案设计：17.2光的粒子性（无答案）
光的粒子性
编制：祁祥兰 审核：盛宝范
学习目
标：
1．了解光电效应及其实验规律。 2．知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。 3．了解康普顿效应及其意义。 知识梳理：
1．光电效应
(1)光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的____从表面逸出，这种现象称为光电效应现象。逸出的电子又称为______。
(2)光电效应的实验规律：
①存在着____电流，表明入射光强度一定，金属表面单位时间发射的光子数____。入射光越强，饱和电流____，表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数____。
②存在着____电压和截止频率，遏止电压的存在意味着光电子具有一定的______。当入射光的频率________截止频率时，不论光多么强，光电效应都不会发生。
③光电效应具有______。光电效应几乎是瞬时的，不超过109 s。
－
④任何金属都有一个截止频率或极限频率νc，入射光的频率ν必满足：ν____νc才能发生光电效应。
(3)逸出功：电子从金属逸出所需做功的______叫做该金属的______，用W0表示，不同金属的逸出功____。
2．爱因斯坦的光电效应方程
(1)光子说：光不仅在____和____时能量是一份一份的，是不连续的，而且光本身就是由一个个不可分割的______组成的，频率为ν的光的能量子为____，每一个光的能量子被称为一个____，这就是爱因斯坦的光子说。
(2)爱因斯坦光电效应方程：在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的______，剩下的表现为逸出的光电子的________，公式表示为__________。
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2019年人教版高中物理选修3-5导学案设计：17.2光的粒子性（无答案） (3)爱因斯坦解释光电效应：
①光电子的最大初动能与入射光的____有关，与光的强弱无关。只有hν＞W0时，才有光电W0子逸出，νc＝就是光电效应的截止频率。
h
②电子一次性吸收光子的________，不需要积累能量的时间，光电流几乎是瞬时的。 ③对于频率ν相同的光，光较强时，包含的______较多，照射金属时产生的______多，因而饱和电流大。
3．康普顿效应
(1)在光的散射中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长____λ0的成分。这个现象称为康普顿效应。
(2)康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的____性的一面。
4．光子的动量
光子的动量p＝______，其中h为普朗克常量，λ为________。 难点突破：
1．光子与光电子
光子是指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，光子是光电效应的因，光电子是果。
2. 光电效应实验规律可理解记忆：“放（放出光电子）不放，看光频（入射光的截止频率）；放多少（光电子），看光强（入射光的光强与光子数成正比）；（光电子的）最大初动能大小，看（入射光的）频率；要放瞬时放。”
3.光电效应的理解：
(1)．逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素无关，两者的关系是W0＝hνc； (2)．光的强度决定了单位时间内逸出的光电子数目；
(3)．逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系。 (4)．光电流的强弱与入射光的强度成正比。
【例题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，那么( )
A．从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
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2019年人教版高中物理选修3-5导学案设计：17.2光的粒子性（无答案） 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少 D．有可能不发生光电效应
【例题2】 研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是( )
【例3】下表给出了一些金属材料的逸出功.
材料 逸出功（×10-19 J） 铯 3.0 钙 4.3 镁 5.9 铍 6.2 钛 6.6 现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有（普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，光速c=3.0×108 m/s）（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【例4】用一束单色光照射截止频率为νc＝1.5×1015 Hz的某种金属，产生的光电子的最大初动能Ek＝6 eV，求该单色光一个光子的动量。
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