人教版高二物 选修3-5能量量子化光的粒子性.ppt

如图17-1-5所示，一光电管的阴极用极限波长λ0＝5 000 的钠制成．用波长λ＝3 000 的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U＝2.1 V，饱和光电流(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流)的值I＝0.56 μA. (1)求每秒内由阴极K发射的光电子数目； (2)求电子到达阳极A时的最大动能； (3)如果电势差U不变，而照射光的强度增 到原值的三倍，此时电子到达阳极A时最大动能是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s) 爱因斯坦的光电效应方程 Ek=hv-W0 【解析】　因为饱和光电流的值I与每秒阴极发射的电子数的关系是q＝ne＝It. 电子从阴极K飞出的最大初动能Ek＝hν－W0.电子从阴极K飞向A极时，还会被电场加速，使其动能进一步增大． (1)设每秒内发射的电子数为n，则 爱因斯坦的光电效应方程 Ek=hv-W0 爱因斯坦的光电效应方程 Ek=hv-W0 (3)根据光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，如果电压U不变，则电子到达阳极A的最大动能不会变．即6.012×10－19 J. 【答案】　(1)3.5×1012(个)　(2)6.012×10－19 J (3)6.012×10－19 J 爱因斯坦的光电效应方程 Ek=hv-W0 第4步巧练——精选习题，落实强化 1．(多选)(2014·广东高考)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　) A．增大入射光的强度，光电流增大 B．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 【答案】　AD 爱因斯坦的光电效应方程 Ek=hv-W0 慎而思之 勤而行之? 慎而思之 勤而行之? 慎而思之 勤而行之? * * * * * * * 波粒二象性 17.1 能量量子化 17.2 光的粒子性 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 微粒说 波动说 19世纪初证明了波动说的正确性 由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风 19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性 对光学的研究 从很早就开始了… … 1、黑体与黑体辐射 热辐射 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。 固体在温度升高时颜色的变化 1400 K 800 K 1000 K 1200 K 能量量子化：物理学的新纪元 能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体 不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。 黑体模型 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 2. 黑体辐射实验规律 能量量子化：物理学的新纪元 0 1 2 3 4 5 6 λ (μm) 1700K 1500K 1300K 1100K 实验结果 能量量子化：物理学的新纪元 实验值 紫 外 难 o /μm 1 2 3 4 5 6 7 8 辐射强度 维恩 瑞利、金斯 紫外灾难 普朗克 能量量子化：物理学的新纪元 3.能量子 超越牛顿的发现 ε=hν 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, 1 ε, 2 ε, 3 ε, ... n ε. n为正整数，称为量子数。 能量 量子 经典 h=6.626×10-34J.s 能量量子化：物理学的新纪元 λ(μm) 1 2 3 5 6 8 9 4 7 普朗克 实验值 第3步例证——典例印证，思维深化 　(多选)(2014·山东实验中学高二检测)下列叙述正确的是(　　) A．一切物体都在辐射电磁波 B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 【答案】　ACD 第4步巧练——精选习题，落实强化 1．关于黑体的认识，下列说法正确的是(　　) A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D．