高中物理《量子化現象》課件1（14張PPT）

歡迎進入物理課堂 量子化現象 1 黑體 如果一個物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無反射 這種物體就叫做黑體 2 黑體輻射 黑體的溫度升高時可以輻射出任何頻率的電磁波 包括可見光和不可見光 黑體輻射的實驗規(guī)律無法用經典物理學的理論解釋 一 黑體輻射 能量子假說的提出 3 能量子假說 所謂能量子就是能量的最小單元 微觀領域里能量的變化總表現為電磁波的輻射與吸收 不同頻率的電磁波其能量子的值不同 表達式為 E h 其中 是電磁波的頻率 h是一個普遍適用的常量 稱作普朗克常量 由實驗測得h 6 63 10 34J s 4 能量的量子化在微觀領域里能量的不連續(xù)變化 即只能取分立值的現象 叫做能量的量子化 普朗克的能量子假說不僅解決了黑體輻射的理論困難 而且揭開了物理學上嶄新的篇章 實驗 高壓電源 鋅板 銅網 弧光燈 靈敏電流計 紫光照射時電流計指針發(fā)生偏轉 指針偏轉 光電效應 1 定義 在光的照射下 物體表面發(fā)出電子的現象叫做光電效應 發(fā)射出來的電子叫光電子 一 光電效應 光電效應的規(guī)律 光電效應 1定義 在光的照射下 物體表面發(fā)出電子的現象叫做光電效應 發(fā)射出來的電子叫光電子 猜想 具備哪些條件才可能發(fā)發(fā)生光電效應規(guī)律 要發(fā)生與哪些因素有關 一 光電效應 1 與光的強度有關嗎 2 與光的顏色即與光的頻率有關嗎 3 與光照射時間有關嗎 4 與被照射的材料有關嗎 2光電效應規(guī)律 1 光電效應的發(fā)生幾乎是瞬時的 時間不超過10 9s 2 任何金屬都有一個能產生光電效應的最低照射光頻率 叫做極限頻率 3 光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大 而與入射光強度無關 4 光電流強度與入射光的強度成正比 得出結論 光電效應的發(fā)生與否 與光的強弱無關 與照射時間的長短無關 與光的頻率 金屬材料的種類有關 思考 為什么說光的波動理論無法解釋光電效應的規(guī)律 回想一下光的波動理論是怎樣描述光的能量的呢 1 波動理論無法解釋極限頻率 2 光電子最大初動能的大小應與光強有關 與頻率無關 波動理論在解釋光電效應時的矛盾 3 弱光照射時應有能量積累過程 不應瞬時發(fā)生 光的波動理論在解釋光電效應時遇到了巨大的困難 后來 愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下 提出了光子學說 普朗克 愛因斯坦 光子說 愛因斯坦在1905年提出 在空間中傳播的光也不是連續(xù)的 而是一份一份的 每一份叫做一個光量子 簡稱光子 光子的能量和頻率成正比 三 光的波粒二象性 光的本性的揭示 結論 光既具有波的特性又具有粒子的特性 這就是光的波粒二象性 在宏觀上 大量光子傳播往往表現為波動性 在微觀上 個別光子在與其他物質產生作用時 往往表現為粒子性 1 光的干涉 衍射 偏振現象說明光具有波動性 2 光電效應現象說明光具有粒子性 四原子光譜 原子能量的不連續(xù) 2 原子光譜的解釋 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中 當原子從一種能量狀態(tài)變化到另一能量狀態(tài)時 輻射 或吸收 一定頻率的光子 輻射 或吸收 的光子的能量是不連續(xù)的 1 經典理論與實驗的矛盾 經典理論 能量是連續(xù)變化的 原子發(fā)光的光譜是連續(xù)譜 實驗結論 原子發(fā)光的光譜是不連續(xù)的線狀譜 原子光譜 結論 量子化現象是微觀世界的普遍現象 這與經典理論產生尖銳矛盾 這暴露了經典物理學的局限性 宏觀 低速 從而引發(fā)了物理學的革命 量子論的建立 使人類對物質的認識由宏觀世界進入微觀領域 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全