高中物理 5.3量子化現(xiàn)象課件 粵教必修2

1、2021/8/11 星期三1第三節(jié)量子化現(xiàn)象第四節(jié)物理學(xué)人類文明進步的階梯2021/8/11 星期三2核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案第三節(jié)量子化現(xiàn)象第四節(jié)物理學(xué)人類文明進步的階梯課標定位2021/8/11 星期三3課標定位學(xué)習(xí)目標：1.了解黑體輻射現(xiàn)象2了解光子說和光電效應(yīng)規(guī)律3了解光的波粒二象性4了解原子發(fā)光機理重點難點：光電效應(yīng)規(guī)律以及光子說對光電效應(yīng)規(guī)律的解釋2021/8/11 星期三4課前自主學(xué)案一、黑體輻射：能量子假說的提出1黑體輻射(1)黑體：如果一個物體能夠吸收照射到它上面的_而無反射，這種物體就是黑體(2)黑體輻射：黑體發(fā)出的電磁輻射全部輻射2021/8/11

2、 星期三52能量子假說(1)能量子提出的目的：普朗克為了克服經(jīng)典物理學(xué)對黑體輻射現(xiàn)象解釋的困難而提出的含義：物質(zhì)發(fā)射(或吸收)能量時，能量不是_，而是_地進行的，每一份就是一個最小的能量單位這個不可再分的最小的能量單位稱為“能量子”連續(xù)的一份一份2021/8/11 星期三6能量子的能量_.即能量子的能量在數(shù)值上等于輻射的頻率和一個常數(shù)h的乘積h是普朗克常量，h6.631034 Js.(2)能量的量子化是指在微觀領(lǐng)域中能量的不連續(xù)變化，即只能取_的現(xiàn)象h分立值2021/8/11 星期三7二、光子說：對光電效應(yīng)的解釋1光子說概述：愛因斯坦于_年提出光子說光在傳播過程中，也是不連續(xù)的它由數(shù)值分立的能

3、量子組成愛因斯坦稱這些能量子為光量子，也稱為“光子”一個光子的能量為Eh，為光的頻率，h為普朗克常量19052021/8/11 星期三82光電效應(yīng)定義：當(dāng)紫外線這一類波長較短的光照射金屬表面時，金屬便有_逸出，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)從金屬表面逸出的電子稱為_3光子說對光電效應(yīng)的解釋(1)光照射到金屬表面上，一個光子的能量被金屬中某個電子吸收，電子吸收光子后，能量增加，若能量足夠大，電子能克服原子核對它的束縛，離開金屬表面，成為光電子(2)光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有_電子光電子粒子性2021/8/11 星期三9三、光的波粒二象性：光的本性揭示1愛因斯坦的光子說成功地解釋了光電效應(yīng)，說明光具有_，而在此

4、之前，人們所觀察到光的干涉、衍射、偏振等實驗事實，清楚地顯示光具有_，光既具有波動性又具有粒子性，也就是光具有_2在宏觀上大量光子表現(xiàn)為波動性，在微觀上個別光子與其他物質(zhì)產(chǎn)生作用時往往表現(xiàn)為粒子性,即光具有波粒二象性.波粒二象性揭示了光的本性粒子性波動性波粒二象性2021/8/11 星期三10四、原子光譜：原子能量的不連續(xù)1原子光譜按照經(jīng)典理論，能量是連續(xù)變化的，由此氫原子發(fā)光的光譜就應(yīng)該是包含一切頻率的連續(xù)譜，而事實上氫原子光譜是由一系列_的亮線組成的_2原子光譜的解釋(1)原子只能處于一系列_的能量狀態(tài)中不連續(xù)線狀譜不連續(xù)2021/8/11 星期三11(2)當(dāng)原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種

5、能量狀態(tài)時，會輻射(或吸收)一定頻率的光子，所輻射(或吸收)的光子的能量是_的五、物理學(xué)與自然科學(xué)人類文明進步的基石物理學(xué)是_的基礎(chǔ)之一，物理學(xué)的研究成果和研究方法，在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域都起著重要的作用不連續(xù)自然科學(xué)2021/8/11 星期三12六、物理學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)人類文明進步的推動力物理學(xué)的發(fā)展推動了科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展幾乎所有重大的新技術(shù)領(lǐng)域，都是在物理學(xué)中經(jīng)過了長期的醞釀，在_和_取得突破，繼而轉(zhuǎn)化為技術(shù)成果的理論上實驗上2021/8/11 星期三13核心要點突破光電效應(yīng)的理解1光電效應(yīng)的規(guī)律每一種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率0，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；光電子的

6、最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大；當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，光電流與入射光強度成正比；從光照射到物體至發(fā)射出光電子的時間幾乎是瞬時的，一般不超過109s.2021/8/11 星期三142光電效應(yīng)的解釋愛因斯坦于1905年提出光子說光在空間的傳播不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，一個光子的能量為Eh,為光的頻率，普朗克常量h6.631034Js，光子具有動量和能量2021/8/11 星期三15光子說對光電效應(yīng)的解釋：當(dāng)光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中的某個電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動能立刻就增加了，不需要積累能量的過程如果電子的動能足夠

7、大，能夠克服內(nèi)部原子核對它的引力，就可以離開金屬表面逃逸出來，成為光電子特別提醒：光電效應(yīng)的實質(zhì)：光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象光電效應(yīng)表明光具有粒子性光子說能很好地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，進一步表明微觀世界中的量子化2021/8/11 星期三16即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)(單選)某單色光照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng),則下列措施中可能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是()A延長光照時間B增大光的強度C換用波長較短的光照射 D換用頻率較低的光照射解析：選C.能否產(chǎn)生光電效應(yīng)，取決于入射光的頻率是否大于該金屬的極限頻率2021/8/11 星期三17課堂互動講練光電效應(yīng)類型一 (雙選)光電效應(yīng)實驗的裝置如圖531所示，則下

8、面說法中正確的是()例1圖5312021/8/11 星期三18A用紫外光照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B用紅外光照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C鋅板帶的是負電荷D使驗電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷2021/8/11 星期三19【精講精析】用紫外線照射連接靈敏驗電器的鋅板，驗電器的指針會張開一個角度，進一步驗證知道鋅板帶的是正電這是由于在紫外線照射下，鋅板中有一部分自由電子從表面飛出去，鋅板缺少電子，于是帶正電驗電器與鋅板相連，驗電器也帶正電所以選項A、D正確【答案】AD2021/8/11 星期三20【方法總結(jié)】正確認識光電效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的機理，熟記光電效應(yīng)規(guī)律是解決光電效應(yīng)問題的關(guān)鍵2021/8/1

9、1 星期三21 (單選)下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中,正確的是()A有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同樣的一種粒子C光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著D大量光子的行為往往顯示出粒子性光的波粒二象性類型二例22021/8/11 星期三22【精講精析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現(xiàn)出波動性，光的有些行為(如光電效應(yīng))表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說有的光是波，有的光是粒子雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性但電子是實物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以，不能說光子與電子是同樣的一種粒子2021/8/11 星期三23光的波粒二象性的理論和實驗表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著；光的波長越短，其光子能量越大，個別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著綜上所述，本題正確答案為選項C.【答案