发布时间 : 星期一 文章2014《步步高》物理大一轮复习讲义第十三章第2课时更新完毕开始阅读33be56c64afe04a1b171de18
考点三 对光的波粒二象性、物质波的考查
光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为： (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性． (2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．
(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性． 例3 关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是
( )
A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性
B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
解析 光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性． 答案 D
突破训练3 关于光的本性，下列说法正确的是
( )
A．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的 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 答案 D
解析 光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同的侧面、不同属性，只能认为光具有波粒二象性，选项D正确.
51．用光电管研究光电效应的规律
5
例4 (2010·江苏单科·12C(1))研究光电效应的电路如图3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3
解析 由于光的频率相同，所以对应的反向截止电压相同，选项A、B错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项C正确，D错误． 答案 C
1.常见电路(如图4所示)
图4
2．两条线索
(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大． (2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大．
高考题组
1．(2012·四川理综·18)a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其
折射光束如图5所示．用a、b两束光
( )
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A．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由 此确定光是横波
图5
B．先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，则b光照射时也能逸出光电子 C．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气
D．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大 答案 C
解析 光的干涉说明光是一种波，光的偏振说明光是横波，选项A错误．由题图可知，sin r
光束a的折射角ra大于光束b的折射角rb.根据n＝，知两束光的折射率na>nb，频
sin i率νa>νb，因此a光照射金属时恰能逸出光电子，b光照射时则不能逸出光电子，选项B1
错误．根据临界角公式sin C＝知两束光的临界角Ca n全反射，a光也一定发生全反射，选项C正确．根据反射定律，反射角总等于入射角，所以两束光以相同的入射角射到界面上时，两束光的反射角相等，选项D错误． 2． (2011·江苏单科·12C(1))下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体 辐射实验规律的是 ( ) 答案 A 解析 随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长有这样的关系：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．由此规律可知应选A. 3． (2010·浙江理综·16)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到 了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图6所示．则可判断出( ) 7 图6 A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 答案 B 解析 由题图可知，甲、乙两光对应的反向截止电压均为Uc2，由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0及－eUc2＝0－Ekm可知甲、乙两光频率相同，且均小于丙光频率，选项A、C 均错；甲光频率小，则甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，选项D错误；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，选项B正确． 模拟题组 4． 用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度， 则 ( ) A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 答案 A 解析 光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变；而减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项A正确． 5． 如图7所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电 器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是 ( ) 图7 A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小 B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电 8