人教版物理选修2-3课件：4.1光源--(共41页)

1、第四章 光源与激光第一节 光源第二节 常用照明光源第三节 激光第四节 激光的应用 导入新课我们能清楚地欣赏这个美好的世界美丽的花秀丽的山水可爱的动物 我们之所以能够清楚地看到这些漂亮的事物，是因为光的存在。想详细了解一下我们周围的光源吗？那还等什么，赶快进入今天的课程吧！第一节光源 教学目标1、知识与能力 辨别光源类型。 明白色温的原理。 懂得发光机理。2、过程与方法 根据概念理解含义。 图文结合理解课程内容。 学会联系实际，寻求记忆方法。3、情感态度与价值观 联系常用模型，接受新的知识。 教学重难点1、重点 辨别生活常用光源。 理解发光机理。2、难点 理解发光机理。 本节导航1、光源2、色温

2、3、发光机理光源 能够发光的物体叫做光源。名词解释天然光源人造光源 在高温下把一些内能转化为光能而发光的光源叫热辐射光源，简称热光源。太阳蜡烛火炬 不是由于发热而发光的光源叫做冷光源。这种光源在较低温度下直接把电能转换为光能。日光灯霓虹灯萤火虫 光源是把其他形式的能量转换为光能的物质或装置。归纳拓展 不同的电光源消耗相同的电能，发出的光能并不同。用发光效率来衡量。想一想 联系日常生活，想一想，40瓦的日光灯和40瓦的白炽灯，哪个更明亮呢？ 那么，日光灯的发光效率比白炽灯高，更明亮。色温你知道三基色吗？绿色蓝色红色白光可以看成是由红、绿、蓝三基色按一定比例组成的。小资料 色温是表示光源光谱质量最

3、通用的指标。 色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。标准烛光为1930k（开尔文温度单位）。一些常用光源的色温为：闪光灯为3800K；中午阳光为5400K；蓝天为12000-18000K。 电子闪光灯为6000K；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；蜡烛为1825k.你知道吗？想一想 日常生活中有“灯下不观色”之说，为什么呢？ 原来，白炽灯发的光不是真正的白色，光的颜色会随着灯丝温度的不同

4、而发生变化。灯丝温度低时，光呈红色；温度升高时，光为橙色甚至黄色；当灯丝温度再升高时，光为白色。色温有哪些应用呢？ 胶片有的时候会夸大光线的颜色。比起白光下肉眼观测到的物体颜色，照片中物体的颜色可能会变得偏蓝或者偏桔红色。为了追求自然色采印刷而进行的摄影中，色彩平衡需要被校对。 胶片摄影术色温有哪些应用呢？ 电视，视频和数码静止照相机 。 艺术应用中的色温控制 ，如摄影，家居灯光设计。 桌面出版 在桌面出版行业, 显示器的色温是很重要的。像一些颜色匹配软件等都会用到。发光原理 十九世纪初期，人们在实验中观察到了光的干涉和衍射现象，证明了波动学的正确性。中期，麦克斯韦预言和赫兹证实的电磁波的存在

5、使光的波动原理发展到完美的地步。麦克斯韦赫兹 然而，十九世纪末，人们发现了物体在光照下发射电子的现象光电效应。 爱因斯坦提出，在空间传播的光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子(photon)。 光子的能量E跟光的频率 成正比，即E=h 式中 h为常量，叫做普朗克常量。实验测得h=6.6310-34Js 以前学过，原子是由原子核和绕核高速运动的电子组成的，核外电子所处的状态不同，导致真各个原子的状态也不同。 现代物理学认为，原子的可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也是不连续的。这些能量值叫做能级。如果电子处于无限远处原子的能量为0，则其他状态下原子的能量为负值

6、。-0.5454321n0-0.85-1.51-3.4-13.6E/eV氢原子能级图 在氢原子能级图中，原子各状态的标号1、2、3叫做量子数，通常用n表示。能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做激发态。基态和激发态的能量分别用 E1、E2、E3表示。解释一下 原子处于基态是最稳定，处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁达到基态。跃迁时以光子的形式释放能量（如下页的图）。乙甲E2E1E1E2h原子跃迁图 原子在始、末两个能级Em和En（mn）间跃迁时发射光子的频率可由下式决定:h=Em-En 由此可知，物体发光是由于大量处于高能态的院子向低能态跃迁，释放大量光子的过程。 下面图片

7、中的霓虹灯，你知道是怎么做成的吗？想一想 不同原子的原子能级不同，发射光子的波长不同，表明，不同元素发光的颜色也有所不同。结论 很简单，就是将不同的低压气体充入弯曲成文字或图形的玻璃放电管中制成的。 拓展 除了原子中的电子从高能级向低能级跃迁时发出的光的情形，带电物质微粒的热运动也会产生电辐射，即发光，电子电离后又被原子核俘获，这时也会向外辐射能量，比如高温物体发光。 课堂小结1、光源 分为天然光源和人造光源。 分为热光源和冷光源。 用于描述光源的光辐射特性。2、色温 在彩色摄像和摄影时十分重要。3、发光机理E=h根据氢原子的能级示意图明白基态、激发态、跃迁。h=Em-En不通气体发光颜色不同

8、，制造霓虹灯。高考链接 1、（04广东）图示为氢原子的能级图，用光子能量为 13.07eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长有多少种？（ ） A.15 B.10 C.4 D.1 5-0.85-1.51-3.4-13.6-0.5412340B 2、（04全国）现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1/（n-1）。答（ ）C1200A2200D2400B2000A 3、（06江苏）已知可见的光的光子能量范

9、围约为1.62eV3.11eV，根据氢原子的能级图，下列说法错误的是（ ） A处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应 C大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光 D大量处于n=4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光AB课堂练习1.关于光源的说法，正确的是（ ） A.凡是能被看到的物体都是光源B.只有自身能够发光的物体才能看成光源。C.宇宙中的星球都是光源D.通红的钢水可以看成光源BD点拨深刻理解定义，再做题。 2.不同元素都有自己独特的光谱，这是因为各元素（ ）A.原子序数不同B.原子的的质量不同