高一物理量子化現(xiàn)象

高一物理量子化現(xiàn)象第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日

核心要點(diǎn)突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案第三節(jié)量子化現(xiàn)象

第四節(jié)物理學(xué)——人類文明進(jìn)步的階梯課標(biāo)定位第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日課標(biāo)定位

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解黑體輻射現(xiàn)象．2．了解光子說和光電效應(yīng)規(guī)律．3．了解光的波粒二象性．4．了解原子發(fā)光機(jī)理．重點(diǎn)難點(diǎn)：光電效應(yīng)規(guī)律以及光子說對光電效應(yīng)規(guī)律的解釋．第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日課前自主學(xué)案一、黑體輻射：能量子假說的提出1．黑體輻射(1)黑體：如果一個(gè)物體能夠吸收照射到它上面的__________而無反射，這種物體就是黑體．(2)黑體輻射：黑體發(fā)出的電磁輻射．全部輻射第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日2．能量子假說(1)能量子①提出的目的：普朗克為了克服經(jīng)典物理學(xué)對黑體輻射現(xiàn)象解釋的困難而提出的．②含義：物質(zhì)發(fā)射(或吸收)能量時(shí)，能量不是________，而是__________地進(jìn)行的，每一份就是一個(gè)最小的能量單位．這個(gè)不可再分的最小的能量單位稱為“能量子”．連續(xù)的一份一份第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日③能量子的能量ε＝_____.即能量子的能量在數(shù)值上等于輻射的頻率ν和一個(gè)常數(shù)h的乘積．h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s.(2)能量的量子化是指在微觀領(lǐng)域中能量的不連續(xù)變化，即只能取________的現(xiàn)象．hν分立值第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日二、光子說：對光電效應(yīng)的解釋1．光子說概述：愛因斯坦于______年提出光子說．光在傳播過程中，也是不連續(xù)的．它由數(shù)值分立的能量子組成．愛因斯坦稱這些能量子為光量子，也稱為“光子”．一個(gè)光子的能量為E＝hν，ν為光的頻率，h為普朗克常量．1905第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日2．光電效應(yīng)定義：當(dāng)紫外線這一類波長較短的光照射金屬表面時(shí)，金屬便有______逸出，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)．從金屬表面逸出的電子稱為________．3．光子說對光電效應(yīng)的解釋(1)光照射到金屬表面上，一個(gè)光子的能量被金屬中某個(gè)電子吸收，電子吸收光子后，能量增加，若能量足夠大，電子能克服原子核對它的束縛，離開金屬表面，成為光電子．(2)光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有________．電子光電子粒子性第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日三、光的波粒二象性：光的本性揭示1．愛因斯坦的光子說成功地解釋了光電效應(yīng)，說明光具有________，而在此之前，人們所觀察到光的干涉、衍射、偏振等實(shí)驗(yàn)事實(shí)，清楚地顯示光具有________，光既具有波動性又具有粒子性，也就是光具有____________．2．在宏觀上大量光子表現(xiàn)為波動性，在微觀上個(gè)別光子與其他物質(zhì)產(chǎn)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性,即光具有波粒二象性.波粒二象性揭示了光的本性．粒子性波動性波粒二象性第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日四、原子光譜：原子能量的不連續(xù)1．原子光譜按照經(jīng)典理論，能量是連續(xù)變化的，由此氫原子發(fā)光的光譜就應(yīng)該是包含一切頻率的連續(xù)譜，而事實(shí)上氫原子光譜是由一系列________的亮線組成的________．2．原子光譜的解釋(1)原子只能處于一系列________的能量狀態(tài)中．不連續(xù)線狀譜不連續(xù)第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日(2)當(dāng)原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種能量狀態(tài)時(shí)，會輻射(或吸收)一定頻率的光子，所輻射(或吸收)的光子的能量是________的．五、物理學(xué)與自然科學(xué)——人類文明進(jìn)步的基石物理學(xué)是__________的基礎(chǔ)之一，物理學(xué)的研究成果和研究方法，在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都起著重要的作用．不連續(xù)自然科學(xué)第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日六、物理學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)——人類文明進(jìn)步的推動力物理學(xué)的發(fā)展推動了科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展．幾乎所有重大的新技術(shù)領(lǐng)域，都是在物理學(xué)中經(jīng)過了長期的醞釀，在________和________取得突破，繼而轉(zhuǎn)化為技術(shù)成果的．理論上實(shí)驗(yàn)上第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日核心要點(diǎn)突破光電效應(yīng)的理解1．光電效應(yīng)的規(guī)律每一種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率ν0，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大；當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流與入射光強(qiáng)度成正比；從光照射到物體至發(fā)射出光電子的時(shí)間幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10－9s.第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日2．光電效應(yīng)的解釋愛因斯坦于1905年提出光子說．光在空間的傳播不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，一個(gè)光子的能量為E＝hν,ν為光的頻率，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光子具有動量和能量．第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日光子說對光電效應(yīng)的解釋：當(dāng)光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中的某個(gè)電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動能立刻就增加了，不需要積累能量的過程．如果電子的動能足夠大，能夠克服內(nèi)部原子核對它的引力，就可以離開金屬表面逃逸出來，成為光電子．特別提醒：光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)：光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象．光電效應(yīng)表明光具有粒子性．光子說能很好地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步表明微觀世界中的量子化．第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)(單選)某單色光照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng),則下列措施中可能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是(

)A．延長光照時(shí)間B．增大光的強(qiáng)度C．換用波長較短的光照射

D．換用頻率較低的光照射解析：選C.能否產(chǎn)生光電效應(yīng)，取決于入射光的頻率是否大于該金屬的極限頻率．第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日課堂互動講練光電效應(yīng)(雙選)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖5－3－1所示，則下面說法中正確的是(

)例1圖5－3－1第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日A．用紫外光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．用紅外光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．鋅板帶的是負(fù)電荷D．使驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日【精講精析】用紫外線照射連接靈敏驗(yàn)電器的鋅板，驗(yàn)電器的指針會張開一個(gè)角度，進(jìn)一步驗(yàn)證知道鋅板帶的是正電．這是由于在紫外線照射下，鋅板中有一部分自由電子從表面飛出去，鋅板缺少電子，于是帶正電．驗(yàn)電器與鋅板相連，驗(yàn)電器也帶正電．所以選項(xiàng)A、D正確．【答案】

AD第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日【方法總結(jié)】正確認(rèn)識光電效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理，熟記光電效應(yīng)規(guī)律是解決光電效應(yīng)問題的關(guān)鍵．第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日(單選)下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中,正確的是(

)A．有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著D．大量光子的行為往往顯示出粒子性光的波粒二象性例2第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日【精講精析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現(xiàn)出波動性，光的有些行為(如光電效應(yīng))表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說有的光是波，有的光是粒子．雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性．但電子是實(shí)物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實(shí)物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實(shí)物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以，不能說光子與電子是同樣的一種粒子．第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日光的波粒二象性的理論和實(shí)驗(yàn)表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性．光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著；光的波長越短，其光子能量越大，個(gè)別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著．綜上所述，本題正確答案為選項(xiàng)C.【答案】

C第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日【方法總結(jié)】