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本章优化总结专题归纳整合章末综合检测本章优化总结知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题1光电效应现象有关光电效应的问题主要有两个方面：一是关于光电效应现象的判断，另一个就是运用光电效应方程进行简单计算．解题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系．例1(1)研究光电效应的电路如图17－1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________．图17－1图17－2(2)用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，从表面逸出的光电子的最大动量大小______(选填“增加”、“减小”或“不变”)．【精讲精析】(1)虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同，故A、B错；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以C对，D错．(2)入射光频率未变，光电子最大初动能不变，其动量大小也不变．【答案】(1)C(2)不变1.光的干涉、衍射、光的偏振说明光具有波动性，光电效应、康普顿效应则证明光具有粒子性，因此，光具有波粒二象性，对于光子这样的微观粒子只有从波粒二象性出发，才能统一说明光的各种行为．专题2光的波粒二象性、物质波2．光波是概率波，即光子在某处出现的概率受波动规律支配．光强大的地方，光子到达的机会多，或者说光子出现的概率大．光强小的地方，光子到达概率小．所以大量光子产生的效果显示出光的波动性，少数光子产生的效果显示出粒子性，且随着光的频率的增大，波动性越来越不显著，而粒子性却越来越显著．3．任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，波长λ＝h/p，人们把这种波叫做物质波．物质波和光波一样，也属于概率波，概率波的实质是指粒子在空间分布的概率是受波动规律支配的．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是()A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同例2【思路点拨】从事实中体现出的物理本质上分析判断．【精讲精析】光子照到锌板上，发生光电效应，说明光有粒子性，A不正确．白光在肥皂泡上发生薄膜干涉时，会出现彩色条纹，光的干涉现象说明了光有波动性，B正确．由于实物的波长很小，波动性不明显，表现为粒子性，C不正确．用热中子研究晶体结构，其实是通过中子的衍射来“观察”晶体的，是利用中子的波动性，D正确．故选B、D.【答案】BD本章中光子能量、光子动量、光子个数等的计算，常需综合应用一些相关知识综合分析，如动能定理、牛顿运动定律、动量定理、运动学公式以及几何关系等，求解此类综合题时，往往先要根据题意建立起恰当的物理模型，找清各个物理量之间的联系，然后列式求解．分析、理解、应用这些微观粒子(光子)公式时，既要注意与宏观物体的区别，又要注意二者的联系．专题3光子的动量和能量(物理与经济科技)纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面．将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官．糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行治疗90%的患者都可以避免失明的严重后果．一台功率为10W的氩激光器，能发出波长λ＝500nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10－3J的能量，则每次“点焊”视网膜的时间是多少？在这段时间内发出的激光光子的数量是多少？这种激光每个光子的动量为多少？例3【精讲精析】根据E＝Pt，所以“点焊”视网膜的时间t＝EP＝2×10－310s＝2×10－4s.由E＝nE0＝nhcλ得：发出的激光光子的数量是n＝Eλch＝2×10－3×500×10－96.63×10－34×3.0×108个＝5×1015个．每个光子的动量p＝h/λ＝6.63×10－34/(500×10－9)＝1.326×10－27kg·m/s.【答案】2×10－4s5×1015个1.326×10－27kg·m/s