粤教版高中物理必修2量子化现象.ppt

量子化现象 课标定位 学习目标： 1. 了解黑体辐射现象。 2．了解光子说和光电效应规律。 3．了解光的波粒二象性。 4．了解原子发光机理。 重点难点：光电效应规律以及光子说对光电效应规律的解释。 课前导学 一、黑体辐射：能量子假说的提出 1．黑体辐射 (1)黑体：如果一个物体能够吸收照射到它上面的__________而无反射，这种物体就是黑体。 (2)黑体辐射：黑体发出的电磁辐射。 全部辐射 2．能量子假说 (1)能量子 ①提出的目的：普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的。 ②含义：物质发射(或吸收)能量时，能量不是________，而是__________地进行的，每一份就是一个最小的能量单位。这个不可再分的最小的能量单位称为“能量子”。 连续的 一份一份 ③能量子的能量ε＝_____。 即能量子的能量在数值上等于辐射的频率ν和一个常数h的乘积。 h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s。 (2)能量的量子化是指在微观领域中能量的不连续变化，即只能取________的现象。 hν 分立值 二、光子说：对光电效应的解释 1．光子说 概述：爱因斯坦于______年提出光子说。光在传播过程中，也是不连续的。它由数值分立的能量子组成。爱因斯坦称这些能量子为光量子，也称为“光子”。一个光子的能量为E＝hν，ν为光的频率，h为普朗克常量。 1905 2．光电效应 定义：当紫外线这一类波长较短的光照射金属表面时，金属便有______逸出，这种现象称为光电效应。从金属表面逸出的电子称为________。3．光子说对光电效应的解释 (1)光照射到金属表面上，一个光子的能量被金属中某个电子吸收，电子吸收光子后，能量增加，若能量足够大，电子能克服原子核对它的束缚，离开金属表面，成为光电子。 (2)光电效应现象说明光具有________。 电子 光电子 粒子性 三、光的波粒二象性：光的本性揭示 1．爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应，说明光具有________，而在此之前，人们所观察到光的干涉、衍射、偏振等实验事实，清楚地显示光具有________，光既具有波动性又具有粒子性，也就是光具有____________。 2．在宏观上大量光子表现为波动性，在微观上个别光子与其他物质产生作用时往往表现为粒子性，即光具有波粒二象性。波粒二象性揭示了光的本性。 粒子性 波动性 波粒二象性 四、原子光谱：原子能量的不连续 1．原子光谱 按照经典理论，能量是连续变化的，由此氢原子发光的光谱就应该是包含一切频率的连续谱，而事实上氢原子光谱是由一系列________的亮线组成的________。 2．原子光谱的解释 (1)原子只能处于一系列________的能量状态中。 不连续 线状谱 不连续 (2)当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，会辐射(或吸收)一定频率的光子，所辐射(或吸收)的光子的能量是________的。 五、物理学与自然科学——人类文明进步的基石 物理学是__________的基础之一，物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用。 不连续 自然科学 核心要点突破 光电效应的理解 1．光电效应的规律 每一种金属都有发生光电效应的极限频率ν0，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大；当入射光的频率大于极限频率时，光电流与入射光强度成正比；从光照射到物体至发射出光电子的时间几乎是瞬时的，一般不超过10－9s。 2．光电效应的解释 爱因斯坦于1905年提出光子说。光在空间的传播不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，一个光子的能量为E＝hν，ν为光的频率，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光子具有动量和能量。 光子说对光电效应的解释： 当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立刻就增加了，不需要积累能量的过程。如果电子的动能足够大，能够克服内部原子核对它的引力，就可以离开金属表面逃逸出来，成为光电子。 特别提醒： 光电效应的实质是光现象转化为电现象。光电效应表明光具有粒子性。光子说能很好地解释光电效应现象，进一步表明微观世界中的量子化。 即时应用 (即时突破，小试牛刀) (单选)某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下列措施中可能使金属产生光电效应的是(　　) A．延长光照时间　　　　　 B．增大光的强度 C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射 解析：选C。能否产生光电效应，取决于入射光的频率是否大于该金属的极限频率。 课堂互动讲练 光电效应