高中物理 5_3 量子化现象同课异构1 粤教版必修2

1、第五章 经典力学与物理学革命 第三节 量子化现象,粤教版必修2,1. 黑体： 如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射，这种物体就叫做黑体。 2. 黑体辐射： 黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括可见光和不可见光)。 黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释,一. 黑体辐射：能量子假说的提出,3. 能量子假说： 所谓能量子就是能量的最小单元。微观领域里能量的变化总表现为电磁波的辐射与吸收，不同频率的电磁波其能量子的值不同，表达式为： E=h 其中，是电磁波的频率，h是一个普遍适用的常量，称作普朗克常量。由实验测得h 6.631034Js。 4. 能量的量子化 在微观领

2、域里能量的不连续变化，即只能取分立值的现象，叫做能量的量子化。 普朗克的能量子假说不仅解决了黑体辐射的理论困难，而且揭开了物理学上崭新的篇章,实验,高压电源,锌板,铜网,弧光灯,灵敏电流计,紫光照射时电流计指针发生偏转,指针偏转,光电效应,1、定义：在光的照射下，物体表面发出电子的现象 叫做光电效应。发射出来的电子叫光电子,一、光电效应,光电效应的规律,1、定义：在光的照射下，物体表面发出电子的现象 叫做光电效应。发射出来的电子叫光电子,猜想:具备哪些条件才可能发发生光电效应规律,要发生与哪些因素有关,一、光电效应,1）与光的强度有关吗,2）与光的颜色即与光的频率有关吗,3）与光照射时间有关吗

3、,4）与被照射的材料有关吗,2、光电效应规律,1）光电效应的发生几乎是瞬时的，时间不超过109s,2）任何金属都有一个能产生光电效应的最低照射光 频率，叫做极限频率,3）光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大， 而与入射光强度无关,4）光电流强度与入射光的强度成正比,得出结论:光电效应的发生与否,与光的强弱无关,与照射时间 的长短无关,与光的频率、金属材料的种类有关,思考,为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律,回想一下光的波动理论是怎样描述光的能量的呢,1、波动理论无法解释极限频率,2、光电子最大初动能的大小应与光强有关，与 频率无关,波动理论在解释光电效应时的矛盾,3、弱光照射时应

4、有能量积累过程，不应瞬时发生,光的波动理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难。后来，爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下，提出了光子学说,普朗克,爱因斯坦,光子说,爱因斯坦在1905年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子,光子的能量和频率成正比,三. 光的波粒二象性：光的本性的揭示,结论：光既具有波的特性又具有粒子的特性。 这就是光的波粒二象性。 在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性； 在微观上，个别光子在与其他物质产生作用时，往往表现为粒子性,1. 光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性,2. 光电效应现象说明光具有粒子性,四、原子光谱：原子能量的不连续,2. 原子光谱的解释： 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一能量状态时，辐射（或吸收）一定频率的光子，辐射（或吸收）的光子的能量是不连续的,1. 经典理论与实验的矛盾 经典理论：能量是连续变化的，原子发光的光谱是连续谱。 实验结论：原子发光的光谱是不连续的线状谱原子光谱,结论： 量子化现象是微观世界的普遍现象，