物理必修ⅱ魯科版量子世界課件

1、物理必修物理必修魯科版系列課件魯科版系列課件量子世界量子世界 通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道在19世紀(jì)與20世紀(jì)之交（1900年前后），許多人認(rèn)為物理學(xué)這座莊嚴(yán)雄偉、動(dòng)人心弦的科學(xué)殿堂已經(jīng)基本建成了。只是“物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，漂浮著兩朵小小的令人不安的烏云?！?兩朵烏云： 邁克爾孫莫雷實(shí)驗(yàn) 熱輻射實(shí)驗(yàn)相對論相對論經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)狹義相對論狹義相對論光速光速時(shí)間與時(shí)間與空間空間質(zhì)量質(zhì)量使用范使用范圍圍光速是相對的，在不同的參照系上測量，光速可能不同。在任何慣性系中，測量的光速都相等。絕對的時(shí)間與絕對的空間，時(shí)間與空間和物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)時(shí)間與空間是相對的與物體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，（時(shí)間延緩效應(yīng)、長度收縮效應(yīng)）

2、物體的質(zhì)量是恒定的。物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)有關(guān)，運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量變大。低速世界（我們所生活的這個(gè)世界）高速世界（速度接近或達(dá)到光速） 通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道在19世紀(jì)與20世紀(jì)之交（1900年前后），許多人認(rèn)為物理學(xué)這座莊嚴(yán)雄偉、動(dòng)人心弦的科學(xué)殿堂已經(jīng)基本建成了。只是“物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，漂浮著兩朵小小的令人不安的烏云?！?兩朵烏云： 邁克爾孫莫雷實(shí)驗(yàn) 熱輻射實(shí)驗(yàn)相對論相對論量子論量子論 我們知道，燃燒的物體都會(huì)發(fā)光，后來人們發(fā)現(xiàn)那是因?yàn)槿紵刮矬w溫度升高的緣故。 為什么？ 光有很多種顏色： 可見光：紅橙黃綠青藍(lán)紫 光是一種電磁波， 波長不同光的顏色就不一樣。 可見光：紅橙黃綠青藍(lán)紫 波長：780nm

3、380nm 燃燒與光到底有什么關(guān)系？ 熱輻射：任何物體在任何溫度下都會(huì)發(fā)射各種波長的電磁波。 當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，使發(fā)射電磁波的波長在可見光波長范圍內(nèi)，就可以看到光。 任何物體都可以發(fā)射熱輻射，也可以吸收吸收熱輻射。 黑體：一個(gè)能完全吸收熱輻射而不反射熱輻射的物體。（即光射進(jìn)去之后完全不反射出來） 科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)得出：黑體輻射的波長與溫度的關(guān)系。T/K/m 物理學(xué)家想通過經(jīng)典物理學(xué)理論推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)曲線。瑞利金斯曲線實(shí)驗(yàn)曲線 普朗克從1894年起投入對黑體輻射的研究，奮斗了6年。在用經(jīng)典理論無法解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，提出了嶄新的量子假說，成功的解決了“紫外災(zāi)難”的問題。 普朗克的量子假說認(rèn)為：物

4、質(zhì)輻射的能量是一份一份的，就像物體是由一個(gè)一個(gè)原子構(gòu)成的一樣。 一份能量就是一個(gè)量子，大小取決于波長，與頻率成正比：hvh 是普適常數(shù)6.6310-34JS， 是頻率。v 經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，能量是連續(xù)的。 人們認(rèn)為光有兩種屬性，波動(dòng)性和粒子性。光是電磁波，具有波動(dòng)性。什么是粒子性？ 1、牛頓是光的微粒說的創(chuàng)始人，認(rèn)為光是高速運(yùn)動(dòng)的粒子流。 可以解釋光的反射、光的顏色等。18世紀(jì)被大多數(shù)人說認(rèn)可。 但卻不能解釋光的干涉、衍射等。 二、光是什么？二、光是什么？ 2、荷蘭物理學(xué)家惠更斯認(rèn)為，光像水波一樣，是一種波，稱為光波。 19世紀(jì)60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋又提出光是一種電磁波。即光的波動(dòng)說。 可以解釋光的干涉、衍射等 到19世紀(jì)，波動(dòng)說就取代了微粒說，得到大多數(shù)人的認(rèn)可。 3、但20世紀(jì)初，光電效應(yīng)的出現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)電磁波又沒辦法解釋這一現(xiàn)象。 這時(shí)愛因斯坦意識到普朗克量子假設(shè)的意義，即能量是量子化的。提出了光量子假設(shè)。 愛因斯坦認(rèn)為：光是不連續(xù)的、分成許多單元，具有一定的能量，這些單元就稱為光量子。即光也是一份一份的。 光量子即光子。 4、光具有波粒二象性：光在一定條件下，突出地表現(xiàn)為微粒性，實(shí)質(zhì)是不連續(xù)的。而在另一些條件下，又突出地表現(xiàn)為波動(dòng)性。 5、法國物理學(xué)家德布羅意通過研究，意識到既然光具有波粒二象性，那么質(zhì)量不為零的物質(zhì)粒子（如電子