教学ppt课件 2013人教版选修(3-5)《科学的转折：光的粒子性》ppt课件3.pptVIP

光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射 2.康普顿效应 1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长λ0相同的射线外，还有波长比λ0更大的成分。 一.康普顿效应 康普顿正在测晶体对X 射线的散射 1.光的散射 1.经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难 二.康普顿效应解释中的疑难 根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率。 如果入射X光是某种波长的电磁波，散射光也应该是X光！不会出现波长更长的波。 2.光子理论对康普顿效应的解释 二.康普顿效应解释中的疑难 ①若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。 ②若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞，光子将与整个原子交换能量，由于光子质量远小于原子质量，根据碰撞理论， 碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变。 光子与晶体中的电子碰撞时遵从那些规律？ 1.有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设； 2.首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设； 3.证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。 康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的 几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于 “混进来了某种荧光辐射”；在计算中起先只 考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。 康普顿于1927年获诺贝尔物理奖。 三.康普顿散射实验的意义 1925—1926年，吴有训用银的X射线(?0 =5.62nm) 为入射线, 以15种轻重不同的元素为散射物质， 4.吴有训对研究康普顿效应的贡献 1923年,参加了发现康普顿效应的研究工作. 对证实康普顿效应作出了 重要贡献。 在同一散射角( )测量 各种波长的散射光强度，作 了大量 X 射线散射实验。 （1897-1977） 吴有训 三.康普顿散射实验的意义 四.光子的动量 动量能量是描述粒子的, 频率和波长则是用来描述波的。 光子的能量： 光子的动量： 光的粒子性 一、光电效应的基本规律 小结 1.光电效应现象 2.光电效应实验规律 (2)存在遏止电压和截止频率 （1）存在饱和电流 (3)具有瞬时性 （3）光子说对光电效应的解释 （2）爱因斯坦的光电效应方程 三、爱因斯坦的光电效应方程 （1）光子： 二、光电效应解释中的疑难 1.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，验电器的指针就张开一个角度，如图所示， 这时( ) A.锌板带正电，指针带负电 B.锌板带正电，指针带正电 C.锌板带负电，指针带正电 D.锌板带负电，指针带负电 B 练习 2.一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( ) A.延长光照时间 B.增大光束的强度 C.换用红光照射 D.换用紫光照射 D 练习 3.关于光子说的基本内容有以下几点，不正确的是( ) A.在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子 B.光是具有质量、能量和体积的物质微粒子 C.光子的能量跟它的频率成正比 D.光子客观并不存在，而是人为假设的 练习 B 4. 能引起人的视觉感应的最小能量为10-18J，已知可见光的平均波长约为0.6?m，则进入人眼的光子数至少为 个，恰能引起人眼的感觉. 练习 3 5.关于光电效应下述说法中正确的是( ) A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大 B.只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应 C.在光电效应中，饱和光电流的大小与入射光的频率无关 D.任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能发生光电效应 练习 D 练习 课本P39 1、在可见光范围内，哪种颜色光的光子能量最大？想想看，这种光是否一定最亮？为什么？ 在可见光范围内，紫光的光子能量最大，因为其频率最高。 紫光不是最亮的。 一为光强， 因为光的亮度由两个因素决定， 二为人眼的视觉灵敏度。 在光强相同的前提下，由于人眼对可见光中心部位的黄绿色光感觉最灵敏，因此黄绿色光应最亮。 练习 课本P39 2、在光电效应实验中 （1）如果入射光强度增加，将产生什么结果？（2）如果入射光频率增加，将产生什么结果？ （1）当入射光频率高于截止频率时，光强增加，发射的光电子数增多； 当入射光频率低于截止频率时，无论光强怎么增加，都不会有光电子发射出来。 （2）入射光的频率增加，发射的光电子最大初动能增加。