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1、第三节量子化现象第三节量子化现象第四节物理学第四节物理学人类文明进步的阶梯人类文明进步的阶梯2021/8/11 星期三1 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案第第三三节节量量子子化化现现象象第第四四节节物物理理学学人人类类文文明明进进步步的的阶阶梯梯课标定位课标定位2021/8/11 星期三2课标定位定位学学习目目标：1.了解黑体了解黑体辐射射现象象2了解光子了解光子说和光和光电效效应规律律3了解光的波粒二象性了解光的波粒二象性4了解原子了解原子发光机理光机理重点重点难点：光点：光电效效应规律以及光子律以及光子说对光光电效效应规律的解
2、律的解释2021/8/11 星期三3课前自主学案课前自主学案一、黑体一、黑体辐射：能量子假射：能量子假说的提出的提出1黑体黑体辐射射(1)黑黑体体：如如果果一一个个物物体体能能够吸吸收收照照射射到到它它上上面面的的_而无反射，而无反射，这种物体就是黑体种物体就是黑体(2)黑体黑体辐射：黑体射：黑体发出的出的电磁磁辐射射全部全部辐射射2021/8/11 星期三42能量子假能量子假说(1)能量子能量子提提出出的的目目的的：普普朗朗克克为为了了克克服服经经典典物物理理学学对对黑黑体体辐射现象解释的困难而提出的辐射现象解释的困难而提出的含含义义：物物质质发发射射(或或吸吸收收)能能量量时时，能能量量不
3、不是是_，而而是是_地地进进行行的的，每每一一份份就就是是一一个个最最小小的的能能量量单单位位这这个个不不可可再再分分的的最最小小的的能能量量单单位位称为称为“能量子能量子”连续的的一份一份一份一份2021/8/11 星期三5能量子的能量能量子的能量_.即即能能量量子子的的能能量量在在数数值上上等等于于辐射射的的频率率和和一一个个常常数数h的乘的乘积h是普朗克常量，是普朗克常量，h6.631034Js.(2)能能量量的的量量子子化化是是指指在在微微观领域域中中能能量量的的不不连续变化，即只能取化，即只能取_的的现象象h分立分立值2021/8/11 星期三6二、光子二、光子说：对光光电效效应的解
4、的解释1光子光子说概概述述：爱因因斯斯坦坦于于_年年提提出出光光子子说光光在在传播播过程程中中，也也是是不不连续的的它它由由数数值分分立立的的能能量量子子组成成爱因因斯斯坦坦称称这些些能能量量子子为光光量量子子，也也称称为“光光子子”一一个个光光子子的的能能量量为Eh，为光光的的频率率，h为普朗克常量普朗克常量19052021/8/11 星期三72光光电效效应定定义：当当紫紫外外线这一一类波波长较短短的的光光照照射射金金属属表表面面时，金金属属便便有有_逸逸出出，这种种现象象称称为光光电效效应从金属表面逸出的从金属表面逸出的电子称子称为_3光子光子说对光光电效效应的解的解释(1)光光照照射射到
5、到金金属属表表面面上上，一一个个光光子子的的能能量量被被金金属属中中某某个个电子子吸吸收收，电子子吸吸收收光光子子后后，能能量量增增加加，若若能能量量足足够大大，电子子能能克克服服原原子子核核对它它的的束束缚，离离开开金属表面，成金属表面，成为光光电子子(2)光光电效效应现象象说明光具有明光具有_电子子光光电子子粒子性粒子性2021/8/11 星期三8三、光的波粒二象性：光的本性揭示三、光的波粒二象性：光的本性揭示1爱因因斯斯坦坦的的光光子子说成成功功地地解解释了了光光电效效应，说明明光光具具有有_，而而在在此此之之前前，人人们所所观察察到到光光的的干干涉涉、衍衍射射、偏偏振振等等实验事事实，
6、清清楚楚地地显示示光光具具有有_，光光既既具具有有波波动性性又又具具有有粒粒子子性性，也也就就是是光光具有具有_2在在宏宏观上上大大量量光光子子表表现为波波动性性，在在微微观上上个个别光光子子与与其其他他物物质产生生作作用用时往往往往表表现为粒粒子子性性,即即光光具具有波粒二象性有波粒二象性.波粒二象性揭示了光的本性波粒二象性揭示了光的本性粒子性粒子性波波动性性波粒二象性波粒二象性2021/8/11 星期三9四、原子光四、原子光谱：原子能量的不：原子能量的不连续1原子光原子光谱按按照照经典典理理论，能能量量是是连续变化化的的，由由此此氢原原子子发光光的的光光谱就就应该是是包包含含一一切切频率率
7、的的连续谱，而而事事实上上氢原原子子光光谱是是由由一一系系列列_的的亮亮线组成成的的_2原子光原子光谱的解的解释(1)原子只能原子只能处于一系列于一系列_的能量状的能量状态中中不不连续线状状谱不不连续2021/8/11 星期三10(2)当当原原子子从从一一种种能能量量状状态变化化到到另另一一种种能能量量状状态时，会会辐射射(或或吸吸收收)一一定定频率率的的光光子子，所所辐射射(或或吸收吸收)的光子的能量是的光子的能量是_的的五、物理学与自然科学五、物理学与自然科学人人类文明文明进步的基石步的基石物物理理学学是是_的的基基础之之一一，物物理理学学的的研研究究成成果果和和研研究究方方法法，在在自自
8、然然科科学学的的各各个个领域域都都起起着着重重要要的作用的作用不不连续自然科学自然科学2021/8/11 星期三11六、物理学与六、物理学与现代技代技术人人类文明文明进步的推步的推动力力物物理理学学的的发展展推推动了了科科学学技技术的的高高速速发展展几几乎乎所所有有重重大大的的新新技技术领域域，都都是是在在物物理理学学中中经过了了长期期的的酝酿，在在_和和_取取得得突突破破，继而而转化化为技技术成果的成果的理理论上上实验上上2021/8/11 星期三12核心要点突破核心要点突破光光电效效应的理解的理解1光光电效效应的的规律律每每一一种种金金属属都都有有发生生光光电效效应的的极极限限频率率0，入
9、入射射光光的的频率率必必须大大于于这个个极极限限频率率才才能能产生生光光电效效应；光光电子子的的最最大大初初动能能与与入入射射光光的的强强度度无无关关，只只随随入入射射光光频率率的的增增大大而而增增大大；当当入入射射光光的的频率率大大于于极极限限频率率时，光光电流流与与入入射射光光强强度度成成正正比比；从从光光照照射射到到物物体体至至发射射出出光光电子子的的时间几几乎乎是是瞬瞬时的的，一一般般不不超超过109s.2021/8/11 星期三132光光电效效应的解的解释爱因斯坦于因斯坦于1905年提出光子年提出光子说光在空光在空间的的传播播不是不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个的，而是一份
10、一份的，每一份叫做一个光子，一个光子的能量光子，一个光子的能量为Eh,为光的光的频率，普率，普朗克常量朗克常量h6.631034Js，光子具有，光子具有动量和能量量和能量2021/8/11 星期三14光光子子说对光光电效效应的的解解释：当当光光子子照照射射到到金金属属上上时,它它的的能能量量可可以以被被金金属属中中的的某某个个电子子全全部部吸吸收收，电子子吸吸收收光光子子的的能能量量后后，动能能立立刻刻就就增增加加了了，不不需需要要积累累能能量量的的过程程如如果果电子子的的动能能足足够大大，能能够克克服服内内部部原原子子核核对它它的的引引力力，就就可可以以离离开开金金属属表表面面逃逃逸逸出来，
11、成出来，成为光光电子子特特别提提醒醒：光光电效效应的的实质：光光现象象转化化为电现象象光光电效效应表表明明光光具具有有粒粒子子性性光光子子说能能很很好好地地解解释光光电效效应现象象，进一一步步表表明明微微观世世界界中中的的量量子子化化2021/8/11 星期三15即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)(单选)某某单色色光光照照射射某某金金属属时不不能能产生生光光电效效应,则下列措施中可能使金属下列措施中可能使金属产生光生光电效效应的是的是()A延延长光照光照时间B增大光的增大光的强强度度C换用波用波长较短的光照射短的光照射D换用用频率率较低的光照射低的光照射解解析析：选C.能能否否产
12、生生光光电效效应，取取决决于于入入射射光光的的频率是否大于率是否大于该金属的极限金属的极限频率率2021/8/11 星期三16课堂互动讲练课堂互动讲练光电效应光电效应类型一类型一(双双选)光光电效效应实验的的装装置置如如图531所所示示，则下下面面说法法中中正确的是正确的是()例例例例1 1图5312021/8/11 星期三17A用紫外光照射用紫外光照射锌板，板，验电器指器指针会会发生偏生偏转B用用红外光照射外光照射锌板，板，验电器指器指针会会发生偏生偏转C锌板板带的是的是负电荷荷D使使验电器指器指针发生偏生偏转的是正的是正电荷荷2021/8/11 星期三18【精精讲精精析析】用用紫紫外外线照
13、照射射连接接灵灵敏敏验电器器的的锌板板，验电器器的的指指针会会张开开一一个个角角度度，进一一步步验证知知道道锌板板带的的是是正正电这是是由由于于在在紫紫外外线照照射射下下，锌板板中中有有一一部部分分自自由由电子子从从表表面面飞出出去去，锌板板缺缺少少电子子，于于是是带正正电验电器器与与锌板板相相连，验电器器也也带正正电所以所以选项A、D正确正确【答案】【答案】AD2021/8/11 星期三19【方方法法总结】正正确确认识光光电效效应现象象发生生的的机机理理，熟熟记光光电效效应规律是解决光律是解决光电效效应问题的关的关键2021/8/11 星期三20(单选)下下列列有有关关光光的的波波粒粒二二象
14、象性性的的说法法中中,正正确的是确的是()A有的光是波，有的光是粒子有的光是波，有的光是粒子B光子与光子与电子是同子是同样的一种粒子的一种粒子C光光的的波波长越越长，其其波波动性性越越显著著；波波长越越短短，其其粒子性越粒子性越显著著D大量光子的行大量光子的行为往往往往显示出粒子性示出粒子性光的波粒二象性光的波粒二象性类型二类型二例例例例2 22021/8/11 星期三21【精精讲精精析析】一一切切光光都都具具有有波波粒粒二二象象性性，光光的的有有些些行行为(如如干干涉涉、衍衍射射)表表现出出波波动性性，光光的的有有些些行行为(如如光光电效效应)表表现出出粒粒子子性性，所所以以，不不能能说有有
15、的的光是波，有的光是粒子光是波，有的光是粒子虽然然光光子子与与电子子都都是是微微观粒粒子子，都都具具有有波波粒粒二二象象性性但但电子子是是实物物粒粒子子，有有静静止止质量量，光光子子不不是是实物物粒粒子子，没没有有静静止止质量量，电子子是是以以实物物形形式式存存在在的的物物质，光光子子是是以以场形形式式存存在在的的物物质，所所以以，不不能能说光光子与子与电子是同子是同样的一种粒子的一种粒子2021/8/11 星期三22光光的的波波粒粒二二象象性性的的理理论和和实验表表明明，大大量量光光子子的的行行为表表现出出波波动性性，个个别光光子子的的行行为表表现出出粒粒子子性性光光的的波波长越越长，衍衍射
16、射性性越越好好，即即波波动性性越越显著著；光光的的波波长越越短短，其其光光子子能能量量越越大大，个个别或或少少数数光光子子的的作作用用就就足足以以引引起起光光接接收收装装置置的的反反应，所所以以其其粒粒子子性性就很就很显著著综上所述，本上所述，本题正确答案正确答案为选项C.【答案】【答案】C2021/8/11 星期三23【方方法法总结】把把微微粒粒与与波波对立立是是由由于于人人们对自自然然界界认识的的局局限限，现代代物物理理学学对自自然然的的认识，已已经打打破破了了这种种局局限限，光光既既是是波波又又是是粒粒子子，只只是是在在不不同同环境条件下，它境条件下，它们显现的程度不同的程度不同2021/8/11 星期三24本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用2021/8/11 星期三252021/8/11 星期三26