第3節(jié) 康普頓效應及其解釋 第4節(jié) 光的波粒二象性 基礎達標 1．(2019年大慶一模)關于光電效應及波粒二象性，下列說法正確的是(　　) A．光電效應揭示了光的粒子性 B．光的波長越大，能量越大 C．紫外線照射鋅板，發(fā)生光電效應，鋅板帶負電 D．光電效應中，光電子的最大初動能與金屬的逸出功無關 【答案】A 【解析】愛因斯坦的光子說成功解釋了光電效應，光電效應說明光具有粒子性，故A正確；光的波長越大，則頻率越低，那么能量越小，故B錯誤；紫外線照射鋅板，發(fā)生光電效應，鋅板因失去電子而帶正電，故C錯誤；光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的頻率和金屬的逸出功都有關，故D錯誤． 2．下列哪組現象能說明光具有波粒二象性(　　) A．光的色散、光的干涉　　　　 B．光的干涉、光的衍射 C．光的反射、光電效應　　　　 D．泊松亮斑、康普頓效應 【答案】D 【解析】泊松亮斑是光的波動性，康普頓效應則說明光具有動量，具有粒子性． 3．(2019年廣東一模)下列說法中正確的是(　　) A．在光電效應實驗中，入射光頻率大于極限頻率才能產生光電子 B．湯姆生發(fā)現電子后，猜想原子內的正電荷集中在很小的核內 C．平均結合能越大，原子核越不穩(wěn)定 D．大量光子的效果往往表現出粒子性，個別光子的行為往往表現出波動性 【答案】A 【解析】發(fā)生光電效應的條件是入射光頻率大于極限頻率，入射光頻率大于極限頻率才能產生光電子，故A正確．湯姆生發(fā)現了電子，后來盧瑟福根據α粒子的散射實驗猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內，故B錯誤．平均結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故C錯誤．大量光子的效果往往表現出波動性，個別光子的行為往往表現出粒子性，故D錯誤． 4．如圖是一個粒子源．產生某種粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光．那么在熒光屏上將看到(　　) A．只有兩條亮紋　　 B．有多條明暗相間的條紋 C．沒有亮紋　　 D．只有一條亮紋 【答案】B 【解析】由于粒子源產生的粒子是微觀粒子，它的運動受波動性支配，對大量粒子運動到達屏上的某點的概率，可以用波的特征進行描述，即產生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋，所以B正確． 5．(多選)(2019年昌吉期末)在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法不正確的是(　　) A．使光子一個一個地通過狹縫，如時間足夠長，底片上將會顯示衍射圖樣 B．單個光子通過狹縫后，底片上會出現完整的衍射圖樣 C．光子通過狹縫的運動路線像水波一樣 D．光的波動性是一個光子運動的規(guī)律 【答案】BCD 【解析】使光子一個一個地通過單縫，如果時間足夠長，底片上中央到達的機會最多，其他地方機會較少．因此會出現衍射圖樣，故A正確；單個光子通過單縫后，表現為粒子性，只有一個點，故B錯誤；光子通過單縫后，體現的是粒子性，故C錯誤；單個光子通過單縫后打在底片的情況呈現出隨機性，大量光子通過單縫后打在底片上的情況呈現出規(guī)律性．所以少量光子體現粒子性，大量光子體現波動性，故D錯誤． 6．(多選)從光的波粒二象性出發(fā)，下列說法正確的是(　　) A．光是高速運動的微觀粒子，每個光子都具有波粒二象性 B．光的頻率越高，光的能量越大 C．在光的干涉中，暗條紋的地方是光子不會到達的地方 D．在光的干涉中，亮條紋的地方是光子到達概率最大的地方 【答案】BD 【解析】光具有波粒二象性，光的頻率越高，光子的能量越大，A錯誤、B正確．在干涉條紋中，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小的地方，C錯誤、D正確． 7．(多選)下列有關光的說法正確的是(　　) A．光電效應表明在一定條件下，光子可以轉化為電子 B．大量光子易表現出波動性，少量光子易表現粒子性 C．光有時是波，有時是粒子 D．康普頓效應表明光子和電子、質子等實物粒子一樣也具有能量和動量 【答案】BD 8．(多選)在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光強占從單縫射入的整個光強的95%以上．假設現在只讓一個光子通過單縫，那么該光子(　　) A．一定落在中央亮紋處 B．可能落在其他亮紋處 C．不可能落在暗紋處 D．落在中央亮紋處的可能性最大 【答案】BD 能力提升 9．在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法正確的有________． A．使光子一個一個地通過單縫，如果時間足夠長，底片上會出現衍射圖樣 B．單個光子通過單縫后，底片上會出現完整的衍射圖樣 C．光子通過單縫的運動路線像水波一樣起伏 D．單個光子通過單縫后打在底片的情況呈現出隨機性，大量光子通過單縫后打在底片上的情況呈現出規(guī)律性 E．大量光子的效果往往表現出波動性，個別光子的行為往往表現出粒子性 【答案】ADE 【解析】使光子一個一個地通過單縫，如果時間足夠長，底片上中央到達的機會最多，其他地方機會較少．因此會出現衍射圖樣，故A正確；單個光子通過單縫后，要經過足夠長的時間，底片上會出現完整的衍射圖樣，故B不正確；光子通過單縫后，體現的是粒子性．故C不正確；單個光子通過單縫后打在底片的情況呈現出隨機性，大量光子通過單縫后打在底片上的情況呈現出規(guī)律性．所以少量光子體現粒子性，大量光子體現波動性，故D、E正確． 10．康普頓效應證實了光子不僅具有能量，也有動量，如圖給出了光子與靜止電子碰撞后，電子的運動方向，則碰后光子可能沿方向________運動，并且波長________(填“不變”“變短”或“變長”)． 【答案】1　變長 【解析】根據動量守恒定律知，光子與靜止電子碰撞前后動量守恒，相碰后合動量應沿2方向，所以碰后光子可能沿1方向運動，由于動量變小，故波長應變長． 4