波粒二象性专题讲练1.docVIP

《波粒二象性》专题讲练 专题一：能量量子化 1、热辐射现象：固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。 2、黑体：除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。 3、黑体辐射的实验规律 （1）一般材料的物体，辐射电磁波的情况除了和温度有关外，还与材料种类及表面状况有关。黑体辐射的电磁波的强度随波长的分布情况只和温度有关。 （2）黑体辐射的实验规律 黑体热辐射的强度与波长的关系随着温度的升高一方面各种波长的辐射强度都有增加另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 （3）在新的理论诞生之前，人们很自然地要依据热力学和电磁学规律来解释。德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。结果导致理论与实验规律不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难”。 4、能量量子化 （1）1900年，德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε， 1ε，2ε，3ε，... nε，n为正整数，称为量子数。对于频率为ν的谐振子最小能量为 这个最小能量值，就叫做能量子。 （2）Planck抛弃了经典物理中的能量可连续变化、物体辐射或吸收的能量可以为任意值的旧观点，提出了能量子、物体辐射或吸收能量只能一份一份地按不连续的方式进行的新观点。这不仅成功地解决了热辐射中的难题，而且开创物理学研究新局面，标志着人类对自然规律的认识已经从从宏观领域进入微观领域，为量子力学的诞生奠定了基础。 (3)黑体只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量 【巩固练习题】 1、对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是 ( ) A．温度 B．材料 C．表面状况 D．质量 2、已知某单色光的波长为λ，在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则该电磁波辐射的能量子的值为( ) A． B． C． D．hcλ 3、某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，真空中光速为c，普朗克常量为h，则该激光器每秒发射的光量子数为 ( ) A． B． C． D． 4、一束红光从空气射入折射率为1.5的玻璃，则这束红光的能量将 ( ) A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定 5、单色光从真空射入某介质时， ( ) A．波长变长，速度变小，光量子能量变小 B．波长变长，速度变大，光量子能量不变 C．波长变短，速度变小，光量子能量不变 D．波长变短，速度变小，光量子能量变大 专题二：光的粒子性 1、光电效应：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子。 2、光电效应的实验规律 （1）对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率νc 。 当入射光频率ννc 时，电子才能逸出金属表面； 当入射光频率ν νc时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。 （2）在单位时间里从金属极板中发射出的光电子数跟入射光的强度成正比； （3）发射出的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大； （4）只要入射光的频率高于金属极板的极限频率，无论其强度如何，光电子的产生都几乎是瞬时的，不超过10—9s. 3、饱和电流和遏止电压 （1）饱和电流：如右图的光电管电路：在光照强度一定的条件下，电路中的光电流会随着电压的增大而增大，但当电流增大到一定值以后，电压再增大，电流也不会再增大了。此电流叫做饱和电流。 实验表明：在入射光的频率一定的条件下，光照强度越大，饱和电流越大。可见，入射光强度越大，单位时间内发射的光电子越多。 （2）遏止电压 如上电路图，将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。 当 K、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值 Uc 时，光电流恰为0。 Uc 根据动能定理，有： 实验表明：在光的频率一定时，无论光强弱如何，遏止电压都是一样的。光的频率改变，遏止电压