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(jìn)步的階梯2021/8/11 星期三2核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)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(jìn)步的階梯課標(biāo)定位2021/8/11 星期三3課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：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(jī)理重點(diǎn)難點(diǎn)：光電效應(yīng)規(guī)律以及光子說對(duì)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(gè)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(duì)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(shí)，能量不是_，而是_地進(jìn)行的，每一份就是一個(gè)最小的能量單位這個(gè)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(gè)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(duì)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(gè)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(zhǎng)較短的光照射金屬表面時(shí)，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(duì)光電效應(yīng)的解釋(1)光照射到金屬表面上，一個(gè)光子的能量被金屬中某個(gè)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(duì)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(shí)驗(yàn)事實(shí)，清楚地顯示光具有_，光既具有波動(dòng)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(dòng)性，在微觀上個(gè)別光子與其他物質(zhì)產(chǎn)生作用時(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)，會(huì)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(jìn)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(gè)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(jìn)步的推動(dòng)力物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)上2021/8/11 星期三13核心要點(diǎn)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(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；光電子的

6、最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)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(shí)，光電流與入射光強(qiáng)度成正比；從光照射到物體至發(fā)射出光電子的時(shí)間幾乎是瞬時(shí)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(gè)光子，一個(gè)光子的能量為Eh,為光的頻率，普朗克常量h6.631034Js，光子具有動(dòng)量和能量2021/8/11 星期三15光子說對(duì)光電效應(yīng)的解釋：當(dāng)光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中的某個(gè)電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動(dòng)能立刻就增加了，不需要積累能量的過程如果電子的動(dòng)能足夠

7、大，能夠克服內(nèi)部原子核對(duì)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(shí)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(jìn)一步表明微觀世界中的量子化2021/8/11 星期三16即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破，小試牛刀)(單選)某單色光照射某金屬時(shí)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(zhǎng)光照時(shí)間B增大光的強(qiáng)度C換用波長(zhǎng)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(dòng)講練光電效應(yīng)類型一 (雙選)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)B用紅外光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C鋅板帶的是負(fù)電荷D使驗(yàn)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(yàn)電器的鋅板，驗(yàn)電器的指針會(huì)張開一個(gè)角度，進(jìn)一步驗(yàn)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(yàn)電器與鋅板相連，驗(yàn)電器也帶正電所以選項(xiàng)A、D正確【答案】AD2021/8/11 星期三20【方法總結(jié)】正確認(rèn)識(shí)光電效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)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(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越顯著；波長(zhǎng)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(dòng)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(shí)物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實(shí)物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實(shí)物形式存在的物質(zhì)，光子是以場(chǎng)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(shí)驗(yàn)表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射性越好，即波動(dòng)性越顯著；光的波長(zhǎng)越短，其光子能量越大，個(gè)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(xiàng)C.【答案