物理：2.2《光子》课件(粤教版选修3-5)

1、学习目标学习目标: :1 1、了解量子假说及微观世界中的量子化现象，、了解量子假说及微观世界中的量子化现象，能比较宏观物体和微观粒子的能量变化的不能比较宏观物体和微观粒子的能量变化的不同。同。2 2、知道金属逸出功的概念，知道光电效应方、知道金属逸出功的概念，知道光电效应方程，并能用其解释光电效应现象。程，并能用其解释光电效应现象。3 3、知道光子的概念，会用光子能量和频率的、知道光子的概念，会用光子能量和频率的关系进行计算。关系进行计算。1.1.产生光电效应的条件：产生光电效应的条件：任何一种金属，都存在任何一种金属，都存在极限频率极限频率0 0，只有当入，只有当入射光频率射光频率0 0时，

2、才能发生光电效应时，才能发生光电效应. .2.2.光电子的最大初动能：光电子的最大初动能：光电子的光电子的最大初动能最大初动能e ekmkm与入射光强度无关，只与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大随入射光频率的增大而增大 .3.3.光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的 4.4.光电流强度的决定因素光电流强度的决定因素：当入射光频率当入射光频率0 0时，光电流随入射光强度的增大而增大时，光电流随入射光强度的增大而增大;当入射光的强度不变，频率增大，光电流不变。入射光的强度不变，频率增大，光电流不变。光电效应伏安特性曲线光电效应伏安特性曲线光电效应实验装

3、置光电效应实验装置iouua遏遏止止电电压压is饱饱和和电电流流oooooovgakboom光光 强强 较较 强强光光 强强 较较 弱弱普朗克在研究物体热辐射的规律时发现，只普朗克在研究物体热辐射的规律时发现，只有认为电磁波发射和吸收的能量不是连续的，有认为电磁波发射和吸收的能量不是连续的，而是一份一份进行的而是一份一份进行的，理论计算的结果才能理论计算的结果才能跟实验事实相符合。跟实验事实相符合。每一份的能量等于每一份的能量等于 h h ，其中，其中是辐射电磁是辐射电磁波的频率，实验测得波的频率，实验测得 h = 6.63h = 6.6310 10 34 34 jsjs ( (普朗克常量）普

4、朗克常量）量子假说的意义：量子假说的意义：由这个假说出发，可以非由这个假说出发，可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象。验现象。宏观世界物理量的取值往往是连续的，如宏观世界物理量的取值往往是连续的，如质量、动能、动量等，都可以取从质量、动能、动量等，都可以取从0 0到到之间的任意值。而在微观世界，物理量的之间的任意值。而在微观世界，物理量的取值往往是不连续的，如氢原子中电子的取值往往是不连续的，如氢原子中电子的能量，只可取能量，只可取-13.6ev, -3.4ev, -1.5ev-13.6ev, -3.4ev, -1.5ev。这种现象称为这种现

5、象称为量子化现象量子化现象。受到普朗克的启发，爱因斯坦于受到普朗克的启发，爱因斯坦于19051905年提出：年提出：在在空间传播的光也不是连续的，是以光速空间传播的光也不是连续的，是以光速c c 运动的运动的粒子（称为光子）流，是一份一份的，每一份叫粒子（称为光子）流，是一份一份的，每一份叫做一个光子。做一个光子。一个光子的能量为一个光子的能量为 e = he = h，式中的式中的h = 6.63h = 6.631010-34-34jsjs ( (普朗克常量普朗克常量) )。这个学说后来叫这个学说后来叫光子假说。光子假说。按光子假说，光电效应中发出的光电子，是由按光子假说，光电效应中发出的光电

6、子，是由入射光子与金属中电子碰撞后打出来的。入射光子与金属中电子碰撞后打出来的。由于离子的束缚，电子只有吸收一定的能量，由于离子的束缚，电子只有吸收一定的能量，才能从物体内部逃脱，成为光电子。即：必须才能从物体内部逃脱，成为光电子。即：必须对内部电子做功，电子才能脱离离子的束缚而对内部电子做功，电子才能脱离离子的束缚而逸出表面，这个功称为物体的逸出表面，这个功称为物体的逸出功逸出功，用，用w w表表示。电子逃逸出来后，可能还有一定的动能，示。电子逃逸出来后，可能还有一定的动能，根据能量守恒定律，入射光子的能量等于出射根据能量守恒定律，入射光子的能量等于出射光电子的最大初始动能与逸出功之和，即：

7、光电子的最大初始动能与逸出功之和，即：wmvh2max21光电效应方程光电效应方程方程中的方程中的ek时光电子的时光电子的最大初动能最大初动能，就某个光电子，就某个光电子而言，其离开金属时动能大小可以是而言，其离开金属时动能大小可以是0ek范围内的范围内的任何值任何值光电效应方程符合能量守恒定律光电效应方程符合能量守恒定律光电效应方程包含了产生光电效应的条件光电效应方程包含了产生光电效应的条件whmvm221逸出功逸出功w w逸逸：金属表面的电子直接从金属金属表面的电子直接从金属表面飞出时克服原子核的引力束缚所做的表面飞出时克服原子核的引力束缚所做的功，叫做这种金属的逸出功。功，叫做这种金属的

8、逸出功。最大初动能最大初动能e ek k：直接从金属表面飞出的光直接从金属表面飞出的光电子具有的动能最大。电子具有的动能最大。对极限频率的理解：对极限频率的理解：从光电效应方程中，当从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到极限频率：初动能为零时，可得到极限频率：wh0=wmvh2max21光电效应方程光电效应方程 也就是说也就是说,只有当光子的能量只有当光子的能量h w逸逸时时,最大最大初动能初动能ek 0爱因斯坦对光电效应的解释爱因斯坦对光电效应的解释wmvh2max21光电效应方程光电效应方程对最大初动能的理解：对最大初动能的理解：从方程可以变形得到从方程可以变形得到, ,光光电子最大初动

9、能和照射光的频率成线性关系电子最大初动能和照射光的频率成线性关系: :oo例题例题1 1、入射光照到某金属表面上发生光电效、入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变。应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变。下列说法正确的是：下列说法正确的是：( )( ) a a逸出的光电子的最大初动能减少；逸出的光电子的最大初动能减少； b b单位时间内从金属表面逸出的光电单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少；子数目减少； c c从光照至金属表面到发射出光电子从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将增加；之间的时间间隔将增加； d d不发生光电效应。不发生光电效应。 b

10、1 1、红、橙、黄、绿四种单色光中，光子的能、红、橙、黄、绿四种单色光中，光子的能量最小的是（量最小的是（ ）a a、红光、红光 b b、橙光、橙光 c c、黄光、黄光 d d、绿、绿光光a2 2、某单色光照射某金属时不能发生光电、某单色光照射某金属时不能发生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是（光电效应的是（ ）a a、延长光照时间、延长光照时间b b、增强光的强度、增强光的强度c c、换用波长较短的光照射、换用波长较短的光照射d d、换用频率较低的光照射、换用频率较低的光照射c3 3、光电效应的四条规律中，经典的电磁理论、光电效应的四条规律中

11、，经典的电磁理论不能解释的有（不能解释的有（ ）a a、入射光的频率必须大于被照射的金属的极、入射光的频率必须大于被照射的金属的极限频率才能产生光电效应限频率才能产生光电效应b b、光电子的最大初动能与入射光强度无关，、光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增加只随入射光频率的增大而增加c c、入射光照到金属上时，光电子的发出几乎、入射光照到金属上时，光电子的发出几乎是瞬时的是瞬时的d d、当入射光频率大于金属的极限频率时，光、当入射光频率大于金属的极限频率时，光电流强度与入射光强度成正比电流强度与入射光强度成正比abc4 4用绿光照射一光电管，能产生光电效应。用绿光照射一

12、光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应（应（ ） a a改用红光照射；改用红光照射； b b增大绿光的强度增大绿光的强度 c c增大光电管上的加速电压增大光电管上的加速电压 d d改用紫光照射改用紫光照射d5 5、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧光灯照射锌板时，验电器的与灵敏验电器相连。用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度：如图所示，这时（指针就张开一个角度：如图所示，这时（ ） a a、锌板带正电，指针带负电、锌板带正电，指针带负电 b

13、 b、锌板带正电，指针带正电、锌板带正电，指针带正电 c c、锌板带负电，指针带正电、锌板带负电，指针带正电 d d、锌板带负电，指针带负电、锌板带负电，指针带负电b 6 6某激光器能发射波长为某激光器能发射波长为的激光，发射的激光，发射功率为功率为p p，c c表示光速，表示光速，h h表示普朗克常量，则表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（激光器每秒发射的光子数为（ ）abcd、phchpccphphca； bogou https:/ bogou ；伤心了,那就是天大罪过了.根汉壹本正经说.对于他来说,杀壹个天四境宗王,确实没什么可说.这你都能自恋,咱小姨可不知道这事.瑶瑶被根汉自恋

14、理论,弄得哭笑不得.根汉说：这可不壹定,咱与你小姨向来是心有灵犀,就算相隔亿万里,咱相信她也会感觉到咱对她思念.甜言蜜语.瑶瑶面色稍稍平静了壹些,扬起嘴笑问道,那三皇子呢,你为何要杀他,他不过是请咱去他府上做客而已,人家又没有恶意.你是真傻还是假傻呀,那小子长尖嘴猴腮,能是什么好玩意尔.根汉不屑冷哼道,就那样货色,对你还能没恶意?估计你壹上他府上,就给你下点药,然后然后事尔就麻烦了.哪有你讲这样子.瑶瑶心思单纯,倒也没想到这些邪歪,不过她很讨厌那个三皇子就是.瑶瑶有些遗撼说：只是可惜了那执法国师,他倒是壹个正派之人,这些年萧城从没有无辜百姓和普通修行者受皇子们争权夺位之害,他不应该这样死.修行

15、壹途就是这样,命数很重要.根汉倒没觉得有什么可惜,若他真是壹个好人,也不会如此武断,不查清事情真相就要问罪于你.这说明他骨子里最多也只能算是壹个伪好人罢了,只可惜他今天遇到了壹个比他更狠,而他还没有半点眼力劲.咱第壹回给了他机会,只是煽飞了他罢了,如果他当时给幡然醒悟话,说不定咱会放他壹马.可是他居然要杀你,那咱就不好意思了,只能出手诉杀他了.根汉喃喃自语着说,这壹切可以说是有因既有果,种下什么样因,就得什么样果,老天是不会弄错.你真是能说.瑶瑶也斗不过根汉,只能是做罢了,这时小兵带着近十个店小二,惶恐万分来到了后院,就要给坐在这里根汉磕头.不过却被根汉给拦住了,他们怎么磕也跪不下去,根汉摆手

16、道：你们不必如此,瑶瑶当你们是朋友,朋友之间不须这些.前,前辈,刚刚咱,咱出言冒犯,您别与咱壹般见识呀.男孩小兵还有些心有余悸,面色发青哆嗦着向根汉表示歉意.小兵.见自己好朋友,小男孩小兵变得这么拘束,瑶瑶也有些不好受,感觉这小兵壹下子就变了壹个人似,变得这么不自然了.根汉立即给他体内打入了壹道元气,小兵立即平静下来,脸色红润了不少,他感觉仿佛自己有使不完力气了.去处理壹下大门前坑吧,还有那些脏东西,如果有人来要赔偿话,赔给他们.根汉喝了壹口酒,甩给了小兵几十块极品玄石.哦,咱,咱知道了.小兵没有刚刚那么紧张,立即抱着极品玄石带着壹帮小二走了,只留下瑶瑶还在轻声叹息：只怕是从今天以后,咱和这些

17、人距离就越来越远了,根汉哥哥,你是不是故意?她扭头瞪了瞪根汉,似乎想通了壹些什么.咱有那么卑鄙吗?根汉无奈苦笑,没想到会在瑶瑶心中有这么壹个不好印象.她肯定是以为,自己故意如此强势,然后让她在这里呆不下去,只能跟着自己回家.（正文第壹七零四部分拍死三皇子）第壹七零五部分捏脸蛋第壹千七百零五部分根汉哥哥,咱不是那个意思.瑶瑶有些心疼根汉,有些苦涩说,咱只是壹时舍不下这个地方,如今这么壹闹,咱在这里也呆不下去了.根汉有些无语：那不还是怪咱嘛.咱.瑶瑶有些无奈,娇嗔道,人家就是怪你了嘛,怎么了嘛,搞好像很生殊样子,还不能怪你壹下吗?哟哟,咱们小瑶瑶大小姐脾气上来了呀.瑶瑶表现得这样子,根汉反而觉得更

18、熟悉.天空壹声巨响,眼快看书闪亮登场之前与自己始终保持壹段距离,让自己有些难以适应.在你心里,人家就是壹个大小姐?瑶瑶没好气白了根汉壹眼.根汉对这样白眼颇为受用：当年是小女娃,现在变大小姐了,女大十八变嘛,咱这样人也要学会适应,说不定哪天就变成河东狮吼了.你才河东狮吼呢,真讨厌.和根汉斗嘴,想要取得胜利,实在是太难了,瑶瑶也没和根汉过多斗嘴.执法国师壹死,三皇子壹死,萧国势力可谓是大变样,原本老殿下壹边因为有强大执法国师存在,能够完壹本读全镇得住众皇子.而三皇子呢,又是几位皇子中势力极大之壹,现在突然暴毙,势力又会令皇子们势力进行大洗牌.不过这壹切,与根汉和瑶瑶还有酒楼没有什么关系,反倒是这*

19、彻底安静下来了,没有人再在城中斗法了,关于这幢酒楼传奇,在*之间就传遍了整个萧城.第二天壹大早,根汉便醒了,独自壹人坐在酒楼最高处,坐着这萧城风光.清晨阳光,格外温暖,既不晒,又不烈,照在人身上很舒服.根汉弄了壹张躺椅,躺在上面,看着太阳慢慢冒出头来.这太阳到底是不是地球上看到那个太阳,月亮又是什么呢?看着太阳缓缓升起,根汉这绝不是第壹次问自己这个问题了.这也是他壹直以来,极为困惑地方.九天十域之内,所有人都管这东西叫太阳,管晚上出现明月叫月亮,实在是有些古怪.如果说这太阳就是地球上看到太阳,那岂不是代表,现在自己也在太阳系当中?要不然如何能够看到太阳和月亮.地球.想到老家地球,根汉想到了自己

20、得到那两枚宝珠,立即取了出来,壹枚淡蓝色,壹枚淡红色,每枚宝珠中都有壹个玄妙内部世界,里面平静悬浮着壹个地球.这两枚宝珠到底有什么用呢?到底能不能指引回家路呢?拿着两枚宝珠,根汉绝不是第壹次在研究它们俩了,据天谴说这珠子名叫九龙珠,可到底是什么作用也没有人能够知道,只是说这珠子与自己可能会有渊源.要论渊源,根汉自然是最有资格人了,他就是从地球而来,转世重生到这片大陆上.可是研究了好多次,根汉也没看出个所以然来,神识只要壹接受那九龙珠中那颗地球,外面大气层壹样东西,就会立即抹杀掉自己神识.他拿起两枚宝珠,照着即将升起太阳晃了晃,令根汉没想到壹幕发生了.两枚九龙珠内部,竟然开始闪烁起了五彩神光了,

21、仿佛受到了感应壹般,蓝色九龙珠闪起了蓝光,淡红色九龙珠流转起了淡红光.这.根汉立即警惕起来,赶紧分出了两缕神识,分别进入了这两枚九龙珠内部,查看内部变化.两缕神识进入九龙珠中,内部世界俨然壹派风起云涌骇然景象,地球外面那壹层类似于真气层那层防御圈,正在剧烈涌动.扑.根汉试着用神识冲击了壹下这两道真气层,发现自己神识被削弱了不少,令自己气血翻滚起来,不过却好在没有直接被辗碎.防御圈弱了壹小半.根汉欣喜发现,地球外圈那层防御气层,弱了壹些了.不仅如此,根汉还发现,从遥远东方,太阳光照射过来地方,仿佛有壹丝蓝色,和壹丝红光,分别被这两枚九龙珠吸进了珠内世界,最终渗过了地球外面真气圈,被里面地球给吸收

22、掉了.这是怎么回事,难道这地球还能吸取太阳之精华,进行自主修行不成?根汉困惑不已,还是没搞清楚这是怎么回事,两枚九龙珠才闪烁了壹小会尔,珠内光芒就黯淡下去了.这时根汉再试了试冲击地球外面真气圈,壹冲神识就碎裂了,震得他本尊也吐了壹口血.根汉哥哥!这时瑶瑶正好上来了,看到根汉吐血,也紧张不得了,立即上前来查看：怎么回事?你受伤了吗?没事.根汉吐了壹口浊气,要用手去抹嘴角鲜血,瑶瑶却掏出了自己壹块手帕,替根汉细心抹去了嘴角鲜血,壹边还抱怨道,你这人真是,好端端怎么会吐血,是不是修行出问题了.没有.根汉欣慰笑了笑,心想当年小女孩如今也长大成人了,也知道怎么照顾别人了.那你大清早,不好好休息,在这里做

23、什么呢.替根汉抹了抹嘴角,瑶瑶看到了根汉手中拿那两枚九龙珠.这是什么东西呀,根汉哥哥?瑶瑶眼中放光,还以为这是什么好宝贝.根汉怕也会伤到她,便说：这东西有些诡异,等咱研究透了再告诉你.哼,不告诉就不告诉.瑶瑶假装生气,嘟起了小嘴.根汉却又是习惯性捏住了她脸蛋,哼道：小丫头,还敢在咱面前撒娇呢.根汉哥哥.又壹次被根汉捏脸了,瑶瑶红着脸有些别扭,人家老就不是那个小女孩了.呃.根汉楞了楞,却没有将手松开,哼哼又捏了两下,哼道：不论你长多大,都是咱身后小跟屁虫,本少想捏就捏.就知道欺负人,讨厌死了你真是.瑶瑶俏脸通红,没好气拨开了根汉魔掌.（正文第壹七零五部分捏脸蛋）第壹七零六部分咱跟你回去第壹千七百

24、零六部分当夜壹战,执法国师和三皇子统统被壹座酒楼神秘人物冷血击毙,震动萧国上下.请百度搜眼;快,即可找到本书最新最全部分节第三天夜里,萧城中便传来了震天动地哭丧之声,皇帝老尔驾崩了.据说这皇帝老尔听闻执法国师死了,怨血喷了好几口,气呼呼喘了两天气便撒手仁寰了.皇帝壹死,剩下那七八位皇子便活动开了,纷纷冲到了皇宫中,由于三皇子死了,原本三帮人马现在直接变成了两帮.以大皇子和四皇子为首两帮皇子皇团,各带着自己人马涌向了皇宫,最终被太妃将他们给放了进去.深夜时分,萧城风声鹤戾,百姓都闭门不出,依稀听见皇宫内传来了刀兵碰撞声音,还有不少修行者斗法产生恐怖气浪,不时掀翻建筑,毁坏公物.而在酒楼附近,这壹

25、带却是显得有些安静,甚至有不少平民百姓为了躲避战火,悄悄溜到了酒楼这壹带潜藏着.人还真是壹种奇怪动物.深夜时分,根汉躺在躺椅上,看着这四周越聚越多人群,颇有些小感慨.瑶瑶也躺在壹旁,两人壹人占了壹张舒适躺椅壹本读,虽然是深夜,但是月亮很大很圆,而且星辰满天,给整个肃杀萧城添上了壹片银妆,同时也涨长了城中杀戮.为什么这么说?瑶瑶问.根汉修为深不可测,竟然年纪轻轻就达到了准圣级别,即使前面加了壹个准字,也足够惊世骇俗了,瑶瑶甚至觉得当世这九天十域当中,怕是没有第二个能比肩年轻人了,他就是唯壹少年至尊.更新最快最稳定)争来争去,到头来还不是壹场空,其实最后谁都是输家,赢人不会是他们.根汉意味深长说.

26、瑶瑶有些不解：为什么最后是壹场空,这些皇子们谁最后胜了,谁不就是皇帝了吗?醉卧美人膝,执掌天下权,你们男人都想这样子吧.呵呵,他们胜了又如何,也比不过最毒妇人心呀.根汉咧嘴笑了笑.什么最毒妇人心.瑶瑶娇嗔道,你到底在讲什么,这和人是奇怪动物有什么关系吗?当然有关系了.根汉笑着解释道,人分男人和女人吧,动物也分公和母吧,其实人也是动物,只不过比生畜灵智普遍要聪明壹些,所以人自称是男人和女人,却不说是公人和母人.其实这不过是人壹种自欺欺人,自咱修饰方式罢了,他们把动物称为生畜,自己单单称为人.瑶瑶听得有些皱眉,根汉理论有些邪了,人和生畜当然不壹样了.其实万物皆有灵,是灵最终都会有壹个归宿,人死后会

27、成为壹堆黄土,生畜如果老死了也是如此,当然不排除中途被人或者是其它生畜给吃掉,但其它活下来人和生畜最还是会化作壹堆黄土,间接来说,生畜最终也会化作壹堆黄土.根汉仿佛在说绕口令,草,木,花,石,最终也会化作黄土,就算是灵草,灵花,最终还是会化作黄土.在说什么?瑶瑶扭头看了看根汉,见他满眼凝重之色,心头也有些困惑,怎么又扯起黄土来了?人自以已自己更聪明,其实最终还是化作壹堆黄土,而黄土又是什么东西呢?其实是天,其实是地,人最终还是逃不过天地造弄,最终也要被天地算计.根汉感叹着说.这壹句瑶瑶倒是有些听懂了,她点头说：修行本就是向天借灵,向天地借命,如果不是天地,也不会有修行者,难道人最终顺应天命,不

28、是壹件好事吗?向天地借命固然是好事,可若是这天地,并不像你咱想像那样呢.根汉说出了壹个瑶瑶从未听过想法,如果这天地并不是单纯天地,而是被壹些别有用心人操控呢?怎么可能.瑶瑶面色微怔,这天地怎么可能被人操控?根汉沉声道：这可难说哦,如果不是人为操控,那天地怎么会分为几界,又为何人突破时候会引来天劫,天道又到底是什么东西,人为什么穷其壹生,就算是至尊也无法彻底掌控,最后还是逃不过时间力量侵蚀他们陨落之后又到底去了哪里?难道真就化作尘土了吗?呃.瑶瑶觉得根汉思维有些混乱,劝慰道,根汉哥哥,你不用多想了,这些事情就算真如你所言离咱们还遥远着呢,想要触到那壹步,只有真正站在那个绝巅,方能有资格知道吧.是呀,这方天地秘密太大了,想要破解它,只有将它踩在脚下,要不然永世只能做壹个枉死鬼.根汉眼中闪烁着金光.呃,照你这么说,古往今来,所有人都是枉死鬼了,因为没有壹个人知道这天秘密.瑶瑶也笑了.根汉摇头苦笑,觉得自己也有些过于执着,可能是因为看到了九龙珠中地球,令他产生了壹些偏执执念.已经几天了,你决定呢?就在这时,根汉问起了瑶瑶.瑶瑶俏脸壹怔,随即