高中物理 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

物理物理必修必修2 2（粵教）（粵教）第五章第五章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)的革命經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)的革命第三節(jié)第三節(jié) 量子化現(xiàn)象量子化現(xiàn)象第四節(jié)第四節(jié) 物理學(xué)物理學(xué)人類文明進(jìn)步的階梯人類文明進(jìn)步的階梯重點(diǎn)：重點(diǎn)：微觀世界的量子化現(xiàn)象及其能量特點(diǎn)微觀世界的量子化現(xiàn)象及其能量特點(diǎn)難點(diǎn)：難點(diǎn)：微觀世界的量子化現(xiàn)象微觀世界的量子化現(xiàn)象 欄目鏈接欄目鏈接一、量子論現(xiàn)象一、量子論現(xiàn)象預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇1黑體輻射與能量子假說：黑體輻射與能量子假說：(1)黑體輻射：一個物體能夠吸收照射到它上面的黑體輻射：一個物體能夠吸收照射到它上面的_而而_，這個物體叫黑體黑體發(fā)出的，這個物體叫黑體黑體發(fā)出的_輻射叫黑體輻射輻射叫黑體輻射(2)經(jīng)典物理學(xué)的困難：應(yīng)用經(jīng)典物理學(xué)能量連續(xù)性經(jīng)典物理學(xué)的困難：應(yīng)用經(jīng)典物理學(xué)能量連續(xù)性的觀點(diǎn)解釋的觀點(diǎn)解釋_的實(shí)驗(yàn)結(jié)果時遇到困難的實(shí)驗(yàn)結(jié)果時遇到困難(3)普朗克的能量子假說：普朗克認(rèn)為物質(zhì)發(fā)射普朗克的能量子假說：普朗克認(rèn)為物質(zhì)發(fā)射(或吸或吸收收)能量時，能量時，全部輻射全部輻射無反射無反射電磁電磁黑體輻射黑體輻射 欄目鏈接欄目鏈接預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇能量不是能量不是_，而，而_進(jìn)行的，每一份就進(jìn)行的，每一份就是一個最小的能量單位，稱是一個最小的能量單位，稱“_”，用，用h表示，表示，其中其中為輻射的頻率，為輻射的頻率，h6.631034 Js為普朗克常數(shù)為普朗克常數(shù)2光電效應(yīng)與光電效應(yīng)與“光子說光子說”：(1)光電效應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)波長較短光電效應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)波長較短(頻率較大頻率較大)的光照射到的光照射到金屬表面時，金屬中有金屬表面時，金屬中有_逸出，這種現(xiàn)象叫光電效逸出，這種現(xiàn)象叫光電效應(yīng)應(yīng)連續(xù)的連續(xù)的一份份一份份能量子能量子電子電子 欄目鏈接欄目鏈接(2)經(jīng)典理論的困難：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：光電效應(yīng)經(jīng)典理論的困難：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：光電效應(yīng)能否產(chǎn)生決定于入射光的能否產(chǎn)生決定于入射光的_，與入射光的，與入射光的_無無關(guān)但由經(jīng)典理論中關(guān)但由經(jīng)典理論中“光的波動說光的波動說”知光是一種波，其能知光是一種波，其能量是連續(xù)的，與光的強(qiáng)度有關(guān)量是連續(xù)的，與光的強(qiáng)度有關(guān) (3)愛因斯坦的愛因斯坦的“光子說光子說”：愛因斯坦認(rèn)為光的能量：愛因斯坦認(rèn)為光的能量是是_，是一份一份的，每一份叫一個，是一份一份的，每一份叫一個_，光子，光子的能量為的能量為_，其中，其中為輻射的頻率，為輻射的頻率，h為普朗克常為普朗克常數(shù)數(shù)預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇頻率頻率強(qiáng)度強(qiáng)度不連續(xù)的不連續(xù)的光子光子h 欄目鏈接欄目鏈接(4)光的波粒二象性：愛因斯坦的光的波粒二象性：愛因斯坦的“光子說光子說”很好很好地解釋了光電效應(yīng)，說明光具有地解釋了光電效應(yīng)，說明光具有_，而人們觀，而人們觀察到光的干涉、衍射等實(shí)驗(yàn)事實(shí)卻說明了光具有察到光的干涉、衍射等實(shí)驗(yàn)事實(shí)卻說明了光具有_，大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，光既具有，大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，光既具有_，也具有也具有_3原子光譜：原子光譜：(1)氫原子光譜：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氫原子發(fā)出的光譜是氫原子光譜：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氫原子發(fā)出的光譜是一系列一系列_的線狀光譜，即原子光譜的線狀光譜，即原子光譜預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇粒子性粒子性波動性波動性波動性波動性粒子性粒子性不連續(xù)不連續(xù) 欄目鏈接欄目鏈接 (2)原子能量是不連續(xù)的：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每種原子都有原子能量是不連續(xù)的：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每種原子都有相應(yīng)的原子光譜，說明原子只能處于一系列相應(yīng)的原子光譜，說明原子只能處于一系列_的能的能量狀態(tài)，當(dāng)原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種能量狀態(tài)時，量狀態(tài)，當(dāng)原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種能量狀態(tài)時，會輻射會輻射(或吸收或吸收)一定頻率的光子，輻射的光子的能量是一定頻率的光子，輻射的光子的能量是_的的預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇不連續(xù)不連續(xù)不連續(xù)不連續(xù) 欄目鏈接欄目鏈接二、物理學(xué)二、物理學(xué)人類文明進(jìn)步的階梯人類文明進(jìn)步的階梯預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇1物理學(xué)與自然科學(xué)物理學(xué)與自然科學(xué)人類文明進(jìn)步的基石：人類文明進(jìn)步的基石：(1)物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一：物理學(xué)的研究物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一：物理學(xué)的研究_和研究和研究_，在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域都起著重要，在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域都起著重要的作用的作用(2)物理學(xué)與化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)與化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)，甚至經(jīng)濟(jì)學(xué)的結(jié)合形成了很多交叉學(xué)科農(nóng)業(yè)，甚至經(jīng)濟(jì)學(xué)的結(jié)合形成了很多交叉學(xué)科(3)物理學(xué)理論的革命性突破帶動了化學(xué)、生物學(xué)、天物理學(xué)理論的革命性突破帶動了化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科理論的突破性革命文學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科理論的突破性革命成果成果方法方法 欄目鏈接欄目鏈接預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇2物理學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)物理學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)人類文明進(jìn)步的推動力：人類文明進(jìn)步的推動力：(1)牛頓力學(xué)和熱學(xué)研究而發(fā)明的蒸汽機(jī)導(dǎo)致了第一次牛頓力學(xué)和熱學(xué)研究而發(fā)明的蒸汽機(jī)導(dǎo)致了第一次工業(yè)革命，使人類進(jìn)入了工業(yè)革命，使人類進(jìn)入了_(2)以電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用為標(biāo)志的以電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用為標(biāo)志的_革命，革命，讓人類迎來了第二次工業(yè)革命，使人類全面進(jìn)入了讓人類迎來了第二次工業(yè)革命，使人類全面進(jìn)入了_時代時代(3)量子論和相對論的建立使核物理和電子信息技術(shù)取量子論和相對論的建立使核物理和電子信息技術(shù)取得了重大突破，引發(fā)了第三次工業(yè)革命，把人類帶進(jìn)得了重大突破，引發(fā)了第三次工業(yè)革命，把人類帶進(jìn)_蒸汽機(jī)時代蒸汽機(jī)時代電力技術(shù)電力技術(shù)電氣化電氣化信息時代信息時代 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇考點(diǎn)考點(diǎn)1 對光電效應(yīng)的理解對光電效應(yīng)的理解一、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律一、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：任何金屬都存在極限頻任何金屬都存在極限頻率，即只有用大于某一頻率的光照射到金屬表面時，才能率，即只有用大于某一頻率的光照射到金屬表面時，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象光電子的最大初動能和入射光的強(qiáng)光電子的最大初動能和入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只決定入射光的頻率度無關(guān)，只決定入射光的頻率入射光照射金屬時，光入射光照射金屬時，光電子的發(fā)射時間不超過電子的發(fā)射時間不超過109s.當(dāng)入射光的頻率大于極限當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比頻率時，產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇二、二、“光子說光子說”對光電效應(yīng)的解釋對光電效應(yīng)的解釋入射光由大量的入射光由大量的“光子光子”組成，每個組成，每個“光子光子”的能量的能量為為h，可見，可見“光子光子”的能量僅由光的頻率決定，當(dāng)光照的能量僅由光的頻率決定，當(dāng)光照射到金屬表面時，射到金屬表面時，“光子光子”與金屬中的電子產(chǎn)生作用，把與金屬中的電子產(chǎn)生作用，把能量全部傳給電子，若電子獲得的能量足以克服原子核的能量全部傳給電子，若電子獲得的能量足以克服原子核的作用，則成為自由電子而逸出金屬表面，金屬中的電子能作用，則成為自由電子而逸出金屬表面，金屬中的電子能否逸出決定于否逸出決定于“光子光子”給它的能量多少，即決定于光的頻給它的能量多少，即決定于光的頻率，而與率，而與“光子光子”數(shù)的多少數(shù)的多少(即光的強(qiáng)度即光的強(qiáng)度)無關(guān)無關(guān) 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇例例1某單色光照射金屬時不會產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列某單色光照射金屬時不會產(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)的是措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是()A延長光照時間延長光照時間B增大光的強(qiáng)度增大光的強(qiáng)度C換用波長較短的光照射換用波長較短的光照射D換用頻率較低的光照射換用頻率較低的光照射 欄目鏈接欄目鏈接 要產(chǎn)生光電效應(yīng)要產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的頻率必須大于入射光的頻率必須大于該金屬的極限頻率該金屬的極限頻率，波長越短的光頻率越高波長越短的光頻率越高，當(dāng)高于當(dāng)高于極限頻率時就能產(chǎn)生光電效應(yīng)極限頻率時就能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故故C正確正確解析解析 C答案答案考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇 欄目鏈接欄目鏈接u變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇1用某種頻率的光照射到某一金屬表面時未產(chǎn)用某種頻率的光照射到某一金屬表面時未產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列措施可使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的生光電效應(yīng)，則下列措施可使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是是()A增大入射光的強(qiáng)度增大入射光的強(qiáng)度B增加光照射的時間增加光照射的時間C增大入射光的頻率增大入射光的頻率D增大入射光的波長增大入射光的波長C 欄目鏈接欄目鏈接 入射光的頻率必須大于金屬的極限頻率才入射光的頻率必須大于金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，某種頻率的光不能使金屬產(chǎn)生能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，某種頻率的光不能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，說明光的頻率不夠大，要增大光的頻率，光電效應(yīng)，說明光的頻率不夠大，要增大光的頻率，C選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確解析解析考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)考點(diǎn)2 對光的波粒二象性的理解對光的波粒二象性的理解考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇1光的波動性：人們通過實(shí)驗(yàn)觀察到光能夠產(chǎn)生光的波動性：人們通過實(shí)驗(yàn)觀察到光能夠產(chǎn)生干涉和衍射等反映波動性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，英國物理學(xué)家麥干涉和衍射等反映波動性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，英國物理學(xué)家麥克斯韋創(chuàng)立了經(jīng)典電磁理論并提出光是一種電磁波，這克斯韋創(chuàng)立了經(jīng)典電磁理論并提出光是一種電磁波，這些都說明光具有波動性些都說明光具有波動性2光的粒子性：人們通過實(shí)驗(yàn)觀察到光電效應(yīng)現(xiàn)光的粒子性：人們通過實(shí)驗(yàn)觀察到光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦用象，愛因斯坦用“光子光子”成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，說成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，說明光具有粒子性明光具有粒子性 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇3光的波粒二象性：實(shí)驗(yàn)事實(shí)既證明了光具有波動光的波粒二象性：實(shí)驗(yàn)事實(shí)既證明了光具有波動性，又證明了光具有粒子性，所以光既具有波動性，又具性，又證明了光具有粒子性，所以光既具有波動性，又具有粒子性，就是說光具有波粒二象性光的頻率越大，粒有粒子性，就是說光具有波粒二象性光的頻率越大，粒子性越強(qiáng)，波動性越弱，反之亦然子性越強(qiáng)，波動性越弱，反之亦然 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇例例2對光的波粒二象性的說法，正確的是對光的波粒二象性的說法，正確的是()A有的光是波，有的光是粒子有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同樣一種粒子光子與電子是同樣一種粒子C光的波長越大，波動性越強(qiáng)，粒子性越弱光的波長越大，波動性越強(qiáng)，粒子性越弱D光的波長越大，波動性越弱，粒子性越強(qiáng)光的波長越大，波動性越弱，粒子性越強(qiáng) 欄目鏈接欄目鏈接所有的光都具有波粒二象性，所有的光都具有波粒二象性，A錯；光子具錯；光子具有粒子性，不能說光是粒子，光具有波粒二象性，有粒子性，不能說光是粒子，光具有波粒二象性，B錯；光的波長越大，能量越小，粒子性越弱，波動性錯；光的波長越大，能量越小，粒子性越弱，波動性越強(qiáng)，越強(qiáng)，C選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確解析解析 C答案答案考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇小結(jié)：小結(jié)：光的波動性與粒子性的判斷方法：光的波動性與粒子性的判斷方法：(1)大量光子易表現(xiàn)出波動性大量光子易表現(xiàn)出波動性，個別光子易表現(xiàn)出粒個別光子易表現(xiàn)出粒子性子性(2)光的頻率越低時光的頻率越低時，易表現(xiàn)為波動性易表現(xiàn)為波動性，光的頻率越光的頻率越高時易表現(xiàn)為粒子性高時易表現(xiàn)為粒子性 欄目鏈接欄目鏈接u變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇2對光的認(rèn)識，以下說法錯誤的是對光的認(rèn)識，以下說法錯誤的是()A個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性表現(xiàn)出波動性B光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的間的相互作用引起的C光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，就不具有波動性了出粒子性時，就不具有波動性了D光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯動性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯C 欄目鏈接欄目鏈接 個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光子個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性；光與物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出粒的行為表現(xiàn)出波動性；光與物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出粒子性，光的傳播規(guī)律表現(xiàn)出波動性，光的波動性和粒子性，光的傳播規(guī)律表現(xiàn)出波動性，光的波動性和粒子性都是光的本質(zhì)屬性，光的波動性表現(xiàn)明顯時仍具子性都是光的本質(zhì)屬性，光的波動性表現(xiàn)明顯時仍具有粒子屬性，因?yàn)椴▌有员憩F(xiàn)為粒子分布概率；光的有粒子屬性，因?yàn)椴▌有员憩F(xiàn)為粒子分布概率；光的粒子性表現(xiàn)明顯時仍具有波動性，因?yàn)榇罅苛Ｗ拥膫€粒子性表現(xiàn)明顯時仍具有波動性，因?yàn)榇罅苛Ｗ拥膫€別行為呈現(xiàn)出波動規(guī)律，故別行為呈現(xiàn)出波動規(guī)律，故A、B、D正確，正確，C錯誤，錯誤，應(yīng)選應(yīng)選C項(xiàng)項(xiàng)解析解析考點(diǎn)篇考點(diǎn)篇 欄目鏈接欄目鏈接