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波粒二象性.doc


文档分类:中学教育 | 页数:约7页 举报非法文档有奖
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波粒二象性
一、光电效应
1. 光照使物体发射电子的现象叫光电效应现象;所发射的电子叫光电子;光电子定向移动所形成的电流叫光电流。
2. 光电效应现象所遵循的基本规律。
物体在光照的条件下发射电子而发生光电效应现象时遵循如下规律:
(1)对于任何一种金属,入射光的频率必须大于某一极限频率才能产生光电效应,低于这个极限频率,无论强度如何,无论照射时间多长,也不能产生光电效应;
(2)在单位时间里从金属极板中发射出的光电子数跟入射光的强度成正比;
(3)发射出的光电子的最大初动能与入射光强度无关,只随入射光频率的增大而增大;
(4)只要入射光的频率高于金属极板的极限频率,无论其强度如何,光电子的产生都几乎是瞬时的,不超过10—9s.
二、光子说

⑴光子:在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子。
⑵光子的能量:
h为普朗克常量。h=×10-34J·s每个光子的能量只决定于光的频率。
⑶光强
同样频率的光,光的强弱的不同则反映了单位时间***到单位面积的光子数的多少.
2. 光子说对光电效应的解释
光子照射到金属上时,光子一次只能将其全部能量传递给一个电子,一个电子一次只能获取一个光子的能量,它们之间存在着一对一的关系.电子吸收光子后,能量增加,如果能量足够大,就能摆脱金属中正电荷对其的束缚,从金属表面逸出,成为光电子.
如果光子的能量较小(频率较低),电子吸收光子后的能量不足以克服金属中正电荷对其的束缚,则立即会将其转化为系统的内能,而不能从金属中逸出,这就是入射光的频率较低时,尽管照射时间足够长,也不能发生光电效应的原因.
每一种金属,正电荷对电子的束缚能力都不同,因此,电子逸出所需做的最小功也不一样.光子频率小于该频率,无论如何都不会发生光电效应,这就是每一种金属都存在极限频率的原因.
金属中的电子对于光子的吸收是十分迅速的,电子一次性获得的能量足够时,逸出也是十分迅速的,这就是光电效应具有瞬时效应的原因.
三、光电效应方程
1. 金属的逸出功
光电效应中,金属中的电子在飞出金属表面时要克服原子核对它的吸引而做功。
某种金属中的不同电子,脱离这种金属所需的功不一样。
使电子脱离某种金属所做功的最小值,叫做这种金属的逸出功
2. 爱因斯坦光电效应方程
动能最大的光电子所具有的动能Ek=hv-w
四、康普顿效应
在研究电子对X射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
康普顿效应是光子与自由电子之间的相互作用,光子被电子全部吸收后,又重新放出新光子(散射光子不是转移部分能量的入射光子)康普顿效应整个过程的能量和动量守恒。
五、光的波粒二象性
1. 光的波粒二象性
干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。
2. 正确理解波粒二象性
波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。
⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的

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  • 时间2020-12-05