3　粒子的波动性教案推荐

第十七章 第三节

粒子的波动性

【本章课标转述】

了解微观世界中的量子化现象，比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子化的建立深化了人们对于物质世界的认识。

通过典型事例了解人类直接经验的局限性体会人类对世界的探究是不断深入的。

【学习目标】

1、知道实物粒子具有波动性。

2、阅读对物质波的实验验证内容。

3、阅读科学漫步。

【学习过程】

一、光的波粒二象性

光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有__________________。

光子的能量表达式________________，动量表达式____________________。

其中______，________是描述物质粒子性的物理量；______，________是描述物质波动性的物理量，他们通过____________________联系在一起。

二、粒子的波动性

德布罗意波（物质波）：

频率规律： 波长规律：

三、物质波的实验验证

验证物质波是否存在的途径：需证明电子、质子等物质能发生_________和__________。

验证物质波存在遇到的困难：

解决办法：

说一说宏观物体具有波动性吗？为什么观测不到宏观物体的波动性？

科学漫步：

说一说为什么光学显微镜的分辨本领不能无限提高？从减轻衍射影响这方面提高显微镜的分辨本领有哪两个途径？电子显微镜采用了哪个途径？如果显微镜用质子流而不是电子流工作，它们加速后的速度相同，哪种显微镜的分辨本领有可能更高？

反馈与练习:P40问题与练习

【光的粒子性和波动性练习题】

1．利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( ) A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子

B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子

C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出

D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子

2．光电效应的规律中，经典波动理论不能解释的有 ( ) A。入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率时才能产生光电效应

B．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大

C入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10s D．当入射光频率大于极限频率时，光电子数目与入射光强度成正比 3．如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是 ( ) A。入射光太弱 B．入射光波长太长

C．光照时间短 D。电源正负极接反

4．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的Ek—v图象，已知钨的逸出功是3．28eV，锌的逸出功是3．34eV，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ek—v图上，则下图中正确的是 ( ) —9

5．用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应，在下列情况下仍能发生光电效应的是

( ) A。用红光照射金属钾，而且不断增加光的强度

B．用较弱的紫外线照射金属钾

C。用黄光照射金属钾，且照射时间很长

D。只要入射光的波长小于绿光的波长，就可发生光电效应

6．在做光电效应演示实验时，，把某金属板连在验电器上，第一次用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针张开一个角度，第二次在弧光灯和金属板之间插入一块普通玻璃，再用弧光灯照射，验电器的指针不张开。由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的 ( ) A。可见光成分 B．红外线成分 C. 无线电波成分 D．紫外线成分

7．下表给出了一些金属材料的逸出功。

现用波长为

400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6．6x10c=3．0x10m／s) ( ) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种

8—34j·s，光速8．用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极射出时的最大初动能增大，[ ] A．改用红光照射

B．增大绿光的强度

C．增大光电管的加速电压

D．改用紫光照射

9．已知金属铯的逸出功为1．9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1．0eV，则入射光的波长应为 m。

10．已知某金属表面接受波长为λ和2λ的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30eV和10eV，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少?

11．如图所示，阴极K用极限波长λ。=0．66 μm的金属铯制成的，用波长λ=0．50μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A板电压比阴极高出2．5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0．64μA，求：

(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；

(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。

12．一单色光照在金属钠的表面上时有光电子射出，当所加反向电压为3V时，光电流恰好为零，已知钠的极限频率为5000Hz，求：该单色光的频率．

13．有一功率为500W的红外线电热器，如果它辐射的红外线的频率为3.0×10Hz，

求：（1）每秒发出的光子数；

（2）在距离电热器2m远处，垂直于红外线传播方向的1cm的面积上每分钟能接收到多少个光子？

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