




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、波粒二象性波粒二象性第十七章第十七章第一節能量量子化第一節能量量子化 第二節光的粒子性第二節光的粒子性 第十七章第十七章學習目標定位學習目標定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識自主梳理知識自主梳理3重點難點突破重點難點突破4考點題型設計考點題型設計5課課 時時 作作 業業6學習目標定位學習目標定位認識黑體和黑體輻射的概念認識黑體和黑體輻射的概念理解能量子的概念,掌握計算能量子的方法理解能量子的概念,掌握計算能量子的方法知道光電效應的實驗規律知道光電效應的實驗規律掌握愛因斯坦的光電效應方程掌握愛因斯坦的光電效應方程了解康普頓效應及光子的動量了解康普頓效應及光子的動量課堂情景切入課堂情景切入如圖所
2、示,把一塊鋅板連接在驗電器上,用紫外線燈照如圖所示,把一塊鋅板連接在驗電器上,用紫外線燈照射鋅板,觀察到驗電器的指針發生了變化,這說明鋅板帶了射鋅板,觀察到驗電器的指針發生了變化,這說明鋅板帶了電。你知道鋅板是怎樣帶上電的嗎?電。你知道鋅板是怎樣帶上電的嗎?知識自主梳理知識自主梳理1.熱輻射熱輻射(1)定義:我們周圍的一切物體都在輻射定義:我們周圍的一切物體都在輻射_,這,這種輻射與物體的種輻射與物體的_有關,所以叫熱輻射。有關,所以叫熱輻射。(2)特征:熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的特征:熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的_而有所不同。而有所不同。2黑體黑體(1)定義:如果某種物體在任何
3、溫度下能夠完全吸收入定義:如果某種物體在任何溫度下能夠完全吸收入射的射的_而不發生反射,這種物體就是絕對黑而不發生反射,這種物體就是絕對黑體,簡稱黑體。體,簡稱黑體。(2)黑體輻射的特征:黑體輻射電磁波的強度按波長的黑體輻射的特征:黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的分布只與黑體的_有關。有關。黑體與黑體輻射黑體與黑體輻射 電磁波電磁波溫度溫度溫度溫度各種波長的電磁波各種波長的電磁波溫度溫度3黑體輻射的實驗規律黑體輻射的實驗規律黑體輻射電磁波的強度按波黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的長的分布只與黑體的_有關,如有關,如圖所示。圖所示。(1)隨著溫度的升高,各種波隨著溫度的升高,
4、各種波長的輻射強度都長的輻射強度都_;(2)隨著溫度的升高,輻射強隨著溫度的升高,輻射強度的極大值向波長度的極大值向波長_的方向移的方向移動。動。溫度溫度增加增加較短較短1.定義定義普朗克認為,帶電微粒的能量只能是某一最小能量值普朗克認為,帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的的_,當帶電微粒輻射或吸收能量時,也是以這個最小,當帶電微粒輻射或吸收能量時,也是以這個最小能量值為單位能量值為單位_地輻射或吸收的,這個不可再分的最地輻射或吸收的,這個不可再分的最小能量值小能量值叫做能量子。叫做能量子。2能量子大小能量子大小h,其中,其中是電磁波的頻率,是電磁波的頻率,h稱為稱為_常量,常量,h6.62
5、61034Js(一般取一般取h6.631034Js)。3能量的量子化能量的量子化在微觀世界中能量是在微觀世界中能量是_的,或者說微觀粒子的能的,或者說微觀粒子的能量是量是_的。的。能量子能量子 整數倍整數倍一份一份一份一份普朗克普朗克量子化量子化分立分立1.光電效應光電效應照射到金屬表面的光,能使金屬中的照射到金屬表面的光,能使金屬中的_從表面逸出從表面逸出的現象。如圖所示。的現象。如圖所示。光電效應光電效應 電子電子2光電子光電子光電效應中發射出來的光電效應中發射出來的_。3光電效應的實驗規律光電效應的實驗規律(1)存在著飽和光電流:在光的顏色不變的情況下,入存在著飽和光電流:在光的顏色不變
6、的情況下,入射光越強,射光越強,_電流越大。這表明對于一定顏色的光,入射電流越大。這表明對于一定顏色的光,入射光越強,單位時間內發射的光越強,單位時間內發射的_越多。越多。(2)存在著遏止電壓和截止頻率:光電子的最大初動能存在著遏止電壓和截止頻率:光電子的最大初動能與入射光的與入射光的_有關,而與入射光的有關,而與入射光的_無關,當入射光的無關,當入射光的頻率低于頻率低于_時不能發生光電效應。時不能發生光電效應。(3)光電效應具有瞬時性:光電效應幾乎是光電效應具有瞬時性:光電效應幾乎是_發生發生的,從光照射到產生光電流的時間不超過的,從光照射到產生光電流的時間不超過_s。電子電子飽和飽和光電子
7、數光電子數頻率頻率強弱強弱截止頻率截止頻率瞬時瞬時109愛因斯坦的光電效應方程愛因斯坦的光電效應方程 一份一份一份一份能量子能量子逸出功逸出功1.光的散射光的散射光在介質中與光在介質中與_相互作用,因而傳播方向發生相互作用,因而傳播方向發生改變,這種現象叫做光的散射。改變,這種現象叫做光的散射。2康普頓效應康普頓效應美國物理學家康普頓在研究石墨對美國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時,發射線的散射時,發現在散射的現在散射的X射線中,除了與入射波長射線中,除了與入射波長0相同的成分外,還有相同的成分外,還有_的成分,這個現象稱為康普頓效應。的成分,這個現象稱為康普頓效應。康普頓效應康普頓效
8、應 物質微粒物質微粒波長大于波長大于0光子的動量光子的動量 電子電子變小變小長長重點難點突破重點難點突破一、對黑體及黑體輻射的理解一、對黑體及黑體輻射的理解1對黑體的理解對黑體的理解絕對的黑體實際上是不存在的,但可以用某裝置近似地絕對的黑體實際上是不存在的,但可以用某裝置近似地代替。如圖所示,如果在一個空腔壁上開一個小孔,那么射入代替。如圖所示,如果在一個空腔壁上開一個小孔,那么射入小孔的電磁波在空腔內表面會發生多次反射和吸收,最終不能小孔的電磁波在空腔內表面會發生多次反射和吸收,最終不能從空腔射出,這個小孔就成了一個絕對黑體。從空腔射出,這個小孔就成了一個絕對黑體。2一般物體與黑體的比較一般
9、物體與黑體的比較熱輻射特點熱輻射特點吸收、反射特點吸收、反射特點一般一般物體物體輻射電磁波的情況與溫輻射電磁波的情況與溫度有關,與材料的種類度有關,與材料的種類及表面狀況有關及表面狀況有關既吸收,又反射,其能既吸收,又反射,其能力與材料的種類及入射力與材料的種類及入射光波長等因素有關光波長等因素有關黑體黑體輻射電磁波的強度按波輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫長的分布只與黑體的溫度有關度有關完全吸收各種入射電磁完全吸收各種入射電磁波,不反射波,不反射特別提醒:特別提醒:(1)熱輻射不一定要高溫,任何溫度的物體都發出一定熱輻射不一定要高溫,任何溫度的物體都發出一定的熱輻射,只是溫度低時輻射
10、弱,溫度高時輻射強。的熱輻射,只是溫度低時輻射弱,溫度高時輻射強。(2)黑體是一個理想化的物理模型,實際不存在。黑體是一個理想化的物理模型,實際不存在。(3)黑體看上去不是一定是黑的,只有當自身輻射的可黑體看上去不是一定是黑的,只有當自身輻射的可見光非常微弱時看上去才是黑的;有些可看作黑體的物體由于見光非常微弱時看上去才是黑的;有些可看作黑體的物體由于有較強的輻射,看起來還會很明亮,例如:煉鋼爐口上的小有較強的輻射,看起來還會很明亮,例如:煉鋼爐口上的小孔。一些發光的物體孔。一些發光的物體(如太陽、白熾燈燈絲如太陽、白熾燈燈絲)也被看作黑體來處也被看作黑體來處理。理。“非典非典”期間,很多地方
11、用紅外熱像儀監測人的體期間,很多地方用紅外熱像儀監測人的體溫,只要被測者從儀器前走過,便可知道他的體溫是多少,溫,只要被測者從儀器前走過,便可知道他的體溫是多少,你知道其中的道理嗎?你知道其中的道理嗎?答案:答案:根據熱輻射規律根據熱輻射規律可知,人的體溫的高低,直可知,人的體溫的高低,直接決定了這個人輻射的紅外接決定了這個人輻射的紅外線的頻率和強度。通過監測線的頻率和強度。通過監測被測者輻射的紅外線的情況被測者輻射的紅外線的情況就知道這個人的體溫。就知道這個人的體溫。3意義意義可以非常合理地解釋某些電磁波的輻射和吸收的實驗現可以非常合理地解釋某些電磁波的輻射和吸收的實驗現象。象。4量子化現象
12、量子化現象在微觀世界中物理量分立取值的現象稱為量子化現象。在微觀世界中物理量分立取值的現象稱為量子化現象。5量子化假設的意義量子化假設的意義普朗克的能量子假設,使人類對微觀世界的本質有了全普朗克的能量子假設,使人類對微觀世界的本質有了全新的認識,對現代物理學的發展產生了革命性的影響。普朗克新的認識,對現代物理學的發展產生了革命性的影響。普朗克常量常量h是自然界中最基本的常量之一,它體現了微觀世界的基是自然界中最基本的常量之一,它體現了微觀世界的基本特征。本特征。由能量量子化假說可知,能量是一份一份的,而不是由能量量子化假說可知,能量是一份一份的,而不是連續的,在宏觀概念中,舉一些我們周圍不連續
13、的實例。連續的,在宏觀概念中,舉一些我們周圍不連續的實例。答案:答案:人的個數,自然數,汽車等。人的個數,自然數,汽車等。 三、光電效應中幾個易混淆的概念三、光電效應中幾個易混淆的概念1光子與光電子光子與光電子光子指光在空間傳播時的每一份能量,光子不帶電,光光子指光在空間傳播時的每一份能量,光子不帶電,光電子是金屬表面受到光照射時發射出來的電子,其本質是電電子是金屬表面受到光照射時發射出來的電子,其本質是電子,光子是光電效應的因,光電子是果。子,光子是光電效應的因,光電子是果。2光電子的動能與光電子的最大初動能光電子的動能與光電子的最大初動能光照射到金屬表面時,光照射到金屬表面時, 光子的能量
14、全部被電子吸收,光子的能量全部被電子吸收,電子吸收光子的能量,可能向各個方向運動,需克服原子核和電子吸收光子的能量,可能向各個方向運動,需克服原子核和其他原子的阻礙而損失一部分能量,剩余部分為光電子的初動其他原子的阻礙而損失一部分能量,剩余部分為光電子的初動能;只有金屬表面的電子直接向外飛出時,只需克服原子核的能;只有金屬表面的電子直接向外飛出時,只需克服原子核的引力做功,才具有最大初動能。光電子的初動能小于等于光電引力做功,才具有最大初動能。光電子的初動能小于等于光電子的最大初動能。子的最大初動能。3光子的能量與入射光的強度光子的能量與入射光的強度光子的能量即每個光子的能量,其值為光子的能量
15、即每個光子的能量,其值為Eh(為光子為光子的頻率的頻率),其大小由光的頻率決定。入射光的強度指單位時間,其大小由光的頻率決定。入射光的強度指單位時間內照射到金屬表面單位面積上的總能量;入射光的強度等于單內照射到金屬表面單位面積上的總能量;入射光的強度等于單位時間內光子能量與入射光子數的乘積。位時間內光子能量與入射光子數的乘積。4光電流和飽和光電流光電流和飽和光電流金屬板飛出的光電子到達陽極,回路中便產生光電流,金屬板飛出的光電子到達陽極,回路中便產生光電流,隨著所加正向電壓的增大,光電流趨于一個飽和值,這個飽和隨著所加正向電壓的增大,光電流趨于一個飽和值,這個飽和值是飽和光電流,在一定的光照條
16、件下,飽和光電流與所加電值是飽和光電流,在一定的光照條件下,飽和光電流與所加電壓大小無關。壓大小無關。特別提醒:特別提醒:(1)光電效應的實質是光現象轉化為電現象。光電效應的實質是光現象轉化為電現象。(2)發生光電效應時,飽和光電流與入射光的強度有發生光電效應時,飽和光電流與入射光的強度有關,要明確不同頻率的光、不同金屬與光電流的對應關系。關,要明確不同頻率的光、不同金屬與光電流的對應關系。特別提醒:特別提醒:(1)逸出功和截止頻率均由金屬本身決定,與其他因素逸出功和截止頻率均由金屬本身決定,與其他因素無關。無關。(2)光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大,光電子的最大初動能隨入射光頻率
17、的增大而增大,但不是正比關系。但不是正比關系。一束綠光照射某金屬發生了光電效應,則下列說法正一束綠光照射某金屬發生了光電效應,則下列說法正確的是確的是()A若增加綠光的照射強度,則逸出的光電子數增加若增加綠光的照射強度,則逸出的光電子數增加B若增加綠光的照射強度,則逸出的光電子最大初動若增加綠光的照射強度,則逸出的光電子最大初動能增加能增加C若改用紫光照射,則可能不會發生光電效應若改用紫光照射,則可能不會發生光電效應D若改用紫光照射,則逸出的光電子的最大初動能增若改用紫光照射,則逸出的光電子的最大初動能增加加答案:答案:AD解析:解析:光電效應的規律表明:入射光的頻率決定著是否光電效應的規律表
18、明:入射光的頻率決定著是否發生光電效應以及發生光電效應時產生的光電子的最大初動能發生光電效應以及發生光電效應時產生的光電子的最大初動能的大小,當入射光頻率增加后,產生的光電子最大初動能也增的大小,當入射光頻率增加后,產生的光電子最大初動能也增加;而照射光的強度增加,會使單位時間內逸出的光電子數增加;而照射光的強度增加,會使單位時間內逸出的光電子數增加,紫光頻率高于綠光,故上述選項正確的有加,紫光頻率高于綠光,故上述選項正確的有A、D。五、康普頓效應五、康普頓效應1光子說對康普頓效應的解釋光子說對康普頓效應的解釋(1)假定假定X射線光子與電子發生彈性碰撞。光子和電子相射線光子與電子發生彈性碰撞。
19、光子和電子相碰撞時,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,碰撞時,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,于是散射光的波長大于入射光的波長。于是散射光的波長大于入射光的波長。(2)康普頓效應進一步揭示了光的粒子性,也再次證明康普頓效應進一步揭示了光的粒子性,也再次證明了愛因斯坦光子說的正確性。了愛因斯坦光子說的正確性。答案:答案:1變長變長考點題型設計考點題型設計關于對黑體的認識,下列說法正確的是關于對黑體的認識,下列說法正確的是()A黑體只吸收電磁波,不反射電磁波,看上去是黑的黑體只吸收電磁波,不反射電磁波,看上去是黑的B黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除與溫度有關黑體輻射電磁
20、波的強度按波長的分布除與溫度有關外,還與材料的種類及表面狀況有關外,還與材料的種類及表面狀況有關C黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關,與材料的種類及表面狀況無關關,與材料的種類及表面狀況無關D如果在一個空腔壁上開一個很小的孔,射入小孔的如果在一個空腔壁上開一個很小的孔,射入小孔的電磁波在空腔內表面經多次反射和吸收,最終不能從小孔射電磁波在空腔內表面經多次反射和吸收,最終不能從小孔射出,這個空腔就成了一個黑體出,這個空腔就成了一個黑體黑體與黑體輻射黑體與黑體輻射 解析:解析:黑體自身輻射電磁波,不一定是黑的,黑體自身輻射電磁波,不一定是黑的,A
21、錯誤。錯誤。黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關,黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關,B錯誤,錯誤,C正確。小孔只吸收電磁波,不反射電磁波,因此小孔正確。小孔只吸收電磁波,不反射電磁波,因此小孔成了一個黑體,而不是空腔,成了一個黑體,而不是空腔,D錯誤。錯誤。答案:答案:C點評:點評:黑體完全吸收電磁波而不反射,同時其本身也輻黑體完全吸收電磁波而不反射,同時其本身也輻射電磁波;黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有射電磁波;黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關,與其他因素無關。關,與其他因素無關。(湛江市湛江市20142015學年高二質檢學年高二質檢)
22、在實驗室或工廠的高在實驗室或工廠的高溫爐子上開一個小孔,小孔可看做黑體,由小孔的熱輻射特溫爐子上開一個小孔,小孔可看做黑體,由小孔的熱輻射特征,就可以確定爐內的溫度,如圖所示,就是黑體的輻射強征,就可以確定爐內的溫度,如圖所示,就是黑體的輻射強度與其輻射光波波長的關系圖象,則下列說法正確的是度與其輻射光波波長的關系圖象,則下列說法正確的是()AT1T2BT1T2C隨著溫度的升高,黑體的輻射強隨著溫度的升高,黑體的輻射強度都有所降低度都有所降低D隨著溫度的升高,輻射強度的極大值向波長較短的方隨著溫度的升高,輻射強度的極大值向波長較短的方向移動向移動答案:答案:AD普朗克能量子假說普朗克能量子假說
23、 答案:答案:3.141019J5.731016個個點評:點評:求解本題的關鍵有兩點:一是能根據已知條件求求解本題的關鍵有兩點:一是能根據已知條件求得每一個光子的能量,另外必須明確激光器發射的能量由這些得每一個光子的能量,另外必須明確激光器發射的能量由這些光子能量的總和組成。光子能量的總和組成。(北京市順義區牛欄山一中北京市順義區牛欄山一中20142015學年高二下學期學年高二下學期期中期中)對于紅、黃、綠、藍四種單色光,下列表述正確的是對于紅、黃、綠、藍四種單色光,下列表述正確的是()A在相同介質中,綠光的折射率最大在相同介質中,綠光的折射率最大B紅光的頻率最高紅光的頻率最高C在相同介質中,
24、藍光的波長最短在相同介質中,藍光的波長最短D黃光光子的能量最小黃光光子的能量最小答案:答案:C解析:解析:紅、黃、綠、藍四種單色光的頻率依次增大,光紅、黃、綠、藍四種單色光的頻率依次增大,光從真空進入介質,頻率不變,從真空進入介質,頻率不變,B錯。由色散現象,同一介質對錯。由色散現象,同一介質對頻率大的光有大的折射率,頻率大的光有大的折射率,A錯。頻率大的光在真空中和介質錯。頻率大的光在真空中和介質中的波長都小,藍光的波長最短,中的波長都小,藍光的波長最短,C正確。頻率大,光子能量正確。頻率大,光子能量大,大,D錯。錯。關于光電效應的規律,下面說法正確的是關于光電效應的規律,下面說法正確的是()A當某種色光照射金屬表面時,能產生光電效應,則當某種色光照射金屬表面時,能產生光電效應,則入射光的頻率越高,產生的光電子的最大初動能越大入射光的頻率越高,產生的光電子的最大初動能越大B當某種色光照射金屬表面時,能產生光電效應,則當某種色光照射金屬表面時,能產生光電效應,則入射光的強度越大,產生的光電子數越多入射光的強度越大,產生的光電子數越多C同一頻率的光照射
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 湖北國土資源職業學院《水族景觀規劃與設計實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 四川省南充市順慶區2024-2025學年初三下學期教學情況調研(一)化學試題試卷含解析
- 浙江省安慶市2024-2025學年四年級數學第二學期期末統考試題含解析
- 河南職業技術學院《影視文化》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 天府新區信息職業學院《辦公空間設計》2023-2024學年第二學期期末試卷
- 四川省廣安市鄰水縣重點名校2024-2025學年中考語文試題命題比賽模擬試卷(14)含解析
- 汽車配件零售店市場營銷策劃考核試卷
- 畜牧養殖廢棄物處理與資源化利用技術的研究與開發考核試卷
- 電子清洗設備考核試卷
- 律師體育賽事轉播權法律事務考核試卷
- 鄉村越野跑賽事行業深度調研及發展戰略咨詢報告
- 中國團膳行業發展監測及投資戰略規劃研究報告
- 小學教師專業成長規劃
- 2025年廣東省深圳市南山實驗教育集團中考一模英語試題(含答案)
- 2025年上半年山東省濰坊臨朐招聘衛生教育系統部分事業編制及控制總量人員易考易錯模擬試題(共500題)試卷后附參考答案
- 中級維保全部抽考題
- 2025年危險化學品企業安全生產執法檢查重點事項指導目錄
- 《水利工程白蟻防治技術規程SLT 836-2024》知識培訓
- 固定收益投資合同范本
- 夏季軍營安全教育
- 農作物病蟲害的發生規律
評論
0/150
提交評論