2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命 第三節(jié) 量子化現(xiàn)象 第四節(jié) 物理學(xué)——人類文明進(jìn)步的階梯課件 粵教版必修2.ppt

《2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命 第三節(jié) 量子化現(xiàn)象 第四節(jié) 物理學(xué)——人類文明進(jìn)步的階梯課件 粵教版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命 第三節(jié) 量子化現(xiàn)象 第四節(jié) 物理學(xué)——人類文明進(jìn)步的階梯課件 粵教版必修2.ppt（24頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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,第五章,內(nèi)容索引,自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí),1.黑體輻射：如果一個(gè)物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無 ，這一物體就稱為黑體.黑體輻射是指黑體發(fā)出的 . 2.光電效應(yīng)：當(dāng)用一些波長(zhǎng) 的光照射金屬表面時(shí)，金屬便有電子 ，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng).從金屬表面逸出的電子稱為光電子.光電效應(yīng)的產(chǎn)生取決于光的 而與光的 無關(guān).,一、量子化現(xiàn)象,反射,電磁輻射,較短,逸出,頻率,強(qiáng)度,3.光的波粒二象性：大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，光既具有 又具有 ，也就是光具有波粒二象性. 4.原子光譜：原

2、子只能處于一系列 的能量狀態(tài)中，當(dāng)原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種能量狀態(tài)時(shí)，輻射(或吸收) 頻率的光子，輻射(或吸收)光子的能量是不連續(xù)的. 二、物理學(xué)與現(xiàn)代技術(shù) 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，如 、 、 等的創(chuàng)立，都是在物理學(xué)中經(jīng)過了長(zhǎng)期的醞釀，在理論上和實(shí)驗(yàn)上取得突破，繼而轉(zhuǎn)化為技術(shù)成果的.,波動(dòng)性,粒子性,不連續(xù),一定,原子能技術(shù),激光技術(shù),電子和信息技術(shù),答案,即學(xué)即用 1.判斷下列說法的正誤. (1)量子理論中能量也是連續(xù)變化的.( ) (2)一個(gè)量子就是組成物質(zhì)的最小微粒，如原子、分子.( ) (3)輻射的能量是一份一份的，因此物體的動(dòng)能也是一份一

3、份的.( ) (4)光具有波粒二象性說明有的光是波，有的光是粒子.( ),2.波長(zhǎng)是0.122 0 m的紫外線的光子能量為_J.,答案,解析,1.631018,重點(diǎn)探究,1.量子化假設(shè)：普朗克提出物質(zhì)發(fā)射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍，En，n1,2,3n叫做量子數(shù).能量子的能量h .式中h為普朗克常量(h6.631034 Js)是微觀現(xiàn)象量子特征的表征，為頻率，c為真空中的光速，為光波的波長(zhǎng). 2.量子化：量子化的“靈魂”是不連續(xù).在宏觀領(lǐng)域中，這種量子化(或不連續(xù)性)相對(duì)于宏觀量或宏觀尺度極微小，完全可以忽略不計(jì)，但在微觀世界里，量子化(或不連續(xù))是明顯的，微觀物質(zhì)系統(tǒng)的

4、存在，物質(zhì)之間傳遞的相互作用、物體的狀態(tài)及變化等都是量子化的.,一、對(duì)量子理論的初步認(rèn)識(shí),例1根據(jù)量子理論，光子的能量E0hh ，其中c為真空中的光速、為光的頻率、為光的波長(zhǎng)，普朗克常量取h6.61034 Js.已知太陽(yáng)光垂直照射時(shí)，每平方米面積上的輻射功率為P1.35 kW.假設(shè)太陽(yáng)輻射的平均波長(zhǎng)為 6.6107 m，則在垂直于太陽(yáng)光的S1 m2面積上，每秒鐘內(nèi)可以接收到多少光子？,答案4.51021個(gè),答案,解析,在1 m2面積上，1 s內(nèi)得到的陽(yáng)光總能量為EPt，接收到的光子個(gè)數(shù),針對(duì)訓(xùn)練(多選)關(guān)于量子假說，下列說法正確的是 A.為了解決黑體輻射的理論困難，愛因斯坦提出了量子假說 B.

5、量子假說第一次得出了不連續(xù)的概念 C.能量的量子化就是能的不連續(xù)化 D.量子假說認(rèn)為電磁波在空間中的傳播是不連續(xù)的,答案,解析,解析普朗克提出了量子假說，認(rèn)為物質(zhì)發(fā)射和吸收能量時(shí)，能量不是連續(xù)的，是一份一份進(jìn)行的.它不但解決了黑體輻射的理論困難，更重要的是提出了“量子”概念，揭開了物理學(xué)嶄新的一頁(yè)，選項(xiàng)B、C正確.,1.光子說：愛因斯坦認(rèn)為，光在傳播過程中，是不連續(xù)的，它由數(shù)值分立的能量子組成，這些能量子叫光量子，也稱“光子”，光就是以光速c運(yùn)動(dòng)著的光子流，每個(gè)光子的能量Ehh . 2.用光子說解釋光電效應(yīng)的規(guī)律：當(dāng)光子照射到金屬表面上時(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

6、能量后，動(dòng)能立刻增加，不需要積累能量的過程.這就是光電效應(yīng)的發(fā)生用時(shí)極短的原因.只有能量足夠大，即頻率足夠大的光子照射在金屬上，才能使電子獲得足夠大的動(dòng)能，克服金屬原子核對(duì)它的束縛從金屬表面飛離出來成為光電子，這就說明發(fā)生光電效應(yīng)入射光的頻率必須足夠大，而不是光足夠強(qiáng).,二、對(duì)光電效應(yīng)的理解,例2硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的，下列表述正確的是 A.硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置 B.硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出 C.逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無關(guān) D.任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng),答案,解析,解析硅光電池把光能轉(zhuǎn)化為電能，A正確； 光子的能量取決

7、于光的頻率，只有當(dāng)光子的能量足夠大，被硅光電池中的電子吸收后，電子才能從金屬中逸出，所以只有當(dāng)光的頻率足夠大時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B、D錯(cuò)誤； 逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光的頻率的增大而增大，C錯(cuò)誤.,1.光電效應(yīng)能不能產(chǎn)生取決于入射光的頻率，只要頻率足夠大，就可以產(chǎn)生光電效應(yīng)，與光的照射時(shí)間無關(guān). 2.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生光電子的多少取決于入射光的強(qiáng)度，入射光的強(qiáng)度越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子越多. 3.逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大. 4.“光電子的最大初動(dòng)能”與“光電子的動(dòng)能”的區(qū)別 光照射到金屬表面時(shí)，電子吸收光子的能量，就可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中要克服原子核和其他原子的阻礙

8、而損失一部分能量，剩余部分能量轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能.所以金屬表面的電子，只需克服原子核的引力做功就能逸出，光電子具有的初動(dòng)能最大，此時(shí)的動(dòng)能叫做光電子的最大初動(dòng)能.,1.光電效應(yīng)說明光具有粒子性，光的干涉、衍射等實(shí)驗(yàn)事實(shí)，說明光具有波動(dòng)性，大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，光既具有波動(dòng)性又具有粒子性. 2.光具有波粒二象性，但在不同情況下表現(xiàn)不同.宏觀上，大量光子傳播往往表現(xiàn)為波動(dòng)性；微觀上，個(gè)別光子在與其他物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往表現(xiàn)為粒子性. 3.光的粒子性不同于宏觀觀念中的粒子，粒子性的含義是“不連續(xù)”的，“一份一份”的.光的波動(dòng)性也不同于宏觀觀念中的波，波動(dòng)規(guī)律決定光子在某點(diǎn)出現(xiàn)的概率，是一種概率波.,三

9、、對(duì)波粒二象性的理解,例3下列關(guān)于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,答案,解析,解析光具有波粒二象性，即光具有波動(dòng)性和粒子性，A錯(cuò)誤； 光子不是實(shí)物粒子，電子是實(shí)物粒子，故B錯(cuò)誤. 光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越明顯，波長(zhǎng)越短，其粒子性越明顯，C正確； 大量光子的行為顯示出波動(dòng)性，D錯(cuò)誤.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,1.(量子化的理解)對(duì)于帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，下列說法不正確的是 A.輻射是由一份份的能量組成的，一份能量就是一個(gè)能量子 B

10、.輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍 C.吸收的能量可以是連續(xù)的 D.輻射和吸收的能量是量子化的,答案,解析,解析根據(jù)普朗克的量子理論，能量是不連續(xù)的，其輻射和吸收的能量只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍，故A、B、D均正確，C錯(cuò)，所以選C.,2.(光電效應(yīng)的理解)某單色光照射金屬時(shí)不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列措施中可能使該金屬產(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,答案,解析,1,2,3,解析要產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的頻率必須大于該金屬的極限頻率，波長(zhǎng)越短的光頻率越高，當(dāng)高于極限頻率時(shí)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故C正確.,3.(對(duì)光的波粒二象性的理解)(多選)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過單縫，那么該光子 A.一定落在中央亮紋處 B.一定落在亮紋處 C.可能落在暗紋處 D.落在中央亮紋處的可能性最大,答案,1,2,3,解析,解析根據(jù)光波是概率波的概念，對(duì)于一個(gè)光子通過單縫落在何處，是不確定的，但概率最大的是落在中央亮紋處.當(dāng)然也可落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，不過，落在暗紋處的概率很小，故C、D選項(xiàng)正確.,1,2,3,