知识网络 第1讲 光电效应 波粒二象性 学习目标 1.了解黑体辐射的实验规律。 2.通过实验，了解光电效应现象，知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。 3.能根据实验结论说明光的波粒二象性，知道实物粒子的波动性，了解微观世界的量子化特征。 一、黑体辐射及实验规律 1.热辐射 (1)定义:周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。 (2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同。 2.黑体、黑体辐射的实验规律 (1)黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 (2)黑体辐射的实验规律:①对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关。 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图所示。 3.能量子 (1)定义:普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子大小:ε=hν，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h称为普朗克常量。h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。 二、光电效应及其规律 1.光电效应现象 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子。 2.光电效应的产生条件 入射光的频率大于或等于金属的截止频率。 3.光电效应规律 (1)每种金属都有一个截止频率(极限频率)，入射光的频率必须大于或等于这个截止频率(极限频率)才能产生光电效应。 (2)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。 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。 (4)当入射光的频率大于截止频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。 三、爱因斯坦光电效应方程 1.光子说:在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光子，光子的能量ε=hν。 2.逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值。 3.最大初动能:发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。 4.光电效应方程 hν=Ek+W0或Ek=hν-W0。 四、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。 (2)光电效应说明光具有粒子性。 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。 2.物质波:任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ=，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。 考点一 黑体辐射 能量子 1.黑体辐射的实验规律 (1)对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关。 (2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 2.能量子 (1)定义:普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子大小:ε=hν，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h称为普朗克常量。h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。 考向 黑体辐射 例1 (2025·江苏江阴月考)四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是( ) A.在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 B.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C.随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小 D.黑体的辐射强度按波长 ... ...
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