人教版高中物理选择性必修第三册第四章原子结构和波粒二象性第2节光电效应（第2课时）课件（20页PPT）

(共20张PPT)
第四章　原子结构和波粒二象性
第2节　光电效应（第2课时）
1.了解康普顿效应及其意义，知道光子具有动量。
2.了解光的波粒二象性。
学习任务一　康普顿效应和光子的动量
1. 康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在 散射的X射线中，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。
大于　
动
量　
3. 光子的动量
（1）表达式： 。
（2）说明：在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把 一部分动量转移给电子，光子的动量可能变小。因此，有些光子散射后波 长 。
变大　
A. 当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把部分动量转移给电子，因此光子散 射后频率变大
B. 康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量
C. X光散射后与散射前相比，速度变小
D. 散射后的光子虽然改变原来的运动方向，但频率保持不变
B
A. 与电子碰撞后，光子的波长不变
B. 与电子碰撞后，光子的波长变短
D
学习任务二　光的波粒二象性
1. 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性， 和 说明光具有粒子性。
2. 光子的能量ε＝ ，光子的动量p＝ 。
3. 光子既有粒子性，又有波动性，即光具有 二象性。
光电效应　
康普顿效应　
hν　
波粒　
为了对光的本性做进一步的考察与分析，物理学家把屏换成感光底片，在不 断变化光强的情况下，用短时间曝光的方法进行了光的双缝干涉实验（如图 所示）。
光很弱时，感光底片上的图像与我们通常观察到光的双缝干涉的图像相差很 远，如图（a）；增强光的强度，光的双缝干涉的图像变得清晰起来，如图 （b）；当光较强时，得到的图像与我们通常观察到的光的双缝干涉图像一 样，如图（c）。这个实验说明了什么？
当光很弱时，光是作为一个个粒子落在感光底片上的，显示出了光的粒子 性；当光很强时，光与感光底片量子化的作用积累起来形成明暗相间的条 纹，显示出了光的波动性。
A. 光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的
B. 光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点
C. 大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性
D. 由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切 行为，只能认为光具有波粒二象性
D
解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但它又不同于宏观观念中的机械波 和粒子。波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个 不同侧面、不同属性，我们无法用其中的一种去说明光的一切行为，只能认 为光具有波粒二象性。只有选项D正确。
A. 散射后，X射线的频率变大，光子的能量也变大
B. 光子与电子碰撞时，不遵守动量守恒定律
C. 如果两个光子的动量相等，则这两个光子的能量也相等
D. 光电效应和康普顿效应说明光具有波动性
C
A. 个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性
B. 光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的
C. 光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不具有波 动性了
D. 光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某 种场合下，光的粒子性表现明显
ABD
解析：个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与 物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性；光的波动性与粒子 性都是光的本质属性，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，故正确选项有 A、B、D。
A. 该激光的频率为2.82×1013 Hz
B. 每个激光光子的能量为1.87×10－19 J
C. 每个激光光子的动量为6.23×10－27 kg·m/s
D. 该型号焊机每秒发射激光光子数约为1.60×1022个
B
A. 光镊技术利用光的粒子性
B. 光镊技术利用光的波动性
C. 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
D. 红色激光光子动量大于绿色激光光子动量
A