高中物理 5.3《初識量子論》課件 教科版必修2

1、5.3 初識量子論,1.黑體： 如果一個物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無反射，這種物體就叫做黑體。2.黑體輻射： 黑體的溫度升高時可以輻射出任何頻率的電磁波(包括可見光和不可見光)。 黑體輻射的實驗規(guī)律無法用經(jīng)典物理學(xué)的理論解釋。,一.黑體輻射：能量子假說的提出,3.能量子假說： 所謂能量子就是能量的最小單元。微觀領(lǐng)域里能量的變化總表現(xiàn)為電磁波的輻射與吸收，不同

2、頻率的電磁波其能量子的值不同，表達式為： E=hυ 其中，υ是電磁波的頻率，h是一個普遍適用的常量，稱作普朗克常量。由實驗測得h ＝6.63×10－34J·s。4.能量的量子化 在微觀領(lǐng)域里能量的不連續(xù)變化，即只能取分立值的現(xiàn)象，叫做能量的量子化。 ——普朗克的能量子假說不僅解決了黑體輻射的理論困難，而且揭開了物理學(xué)上嶄新的篇章。,,,實驗,高壓電源

3、,鋅板,銅網(wǎng),,,弧光燈,,,,靈敏電流計,紫光照射時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),指針偏轉(zhuǎn),光電效應(yīng),1 ．定義：在光的照射下，物體表面發(fā)出電子的現(xiàn)象 叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫光電子。,一、光電效應(yīng),光電效應(yīng)的規(guī)律？,光電效應(yīng),1 定義：在光的照射下，物體表面發(fā)出電子的現(xiàn)象 叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫光電子。,猜想:具備哪些條件才可能發(fā)發(fā)生光電效應(yīng)規(guī)律,要發(fā)生與哪些因素有關(guān)?,一、光電效應(yīng),1）與光

4、的強度有關(guān)嗎?,2）與光的顏色即與光的頻率有關(guān)嗎？,3）與光照射時間有關(guān)嗎？,4）與被照射的材料有關(guān)嗎？,2 光電效應(yīng)規(guī)律,1）光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時的，時間不超過10－9s.,2）任何金屬都有一個能產(chǎn)生光電效應(yīng)的最低照射光 頻率，叫做極限頻率,3）光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大， 而與入射光強度無關(guān)。,4）光電流強度與入射光的強度成正比．,,得出結(jié)論:光電效應(yīng)的發(fā)生與否,與光的強弱無關(guān),與照射時間

5、 的長短無關(guān),與光的頻率、金屬材料的種類有關(guān)。,思考,為什么說光的波動理論無法解釋光電效應(yīng)的規(guī)律？,回想一下光的波動理論是怎樣描述光的能量的呢？,,,,,,1、波動理論無法解釋極限頻率．,2、光電子最大初動能的大小應(yīng)與光強有關(guān)，與 頻率無關(guān) ．,波動理論在解釋光電效應(yīng)時的矛盾,3、弱光照射

6、時應(yīng)有能量積累過程，不應(yīng)瞬時發(fā)生．,,,光的波動理論在解釋光電效應(yīng)時遇到了巨大的困難。后來，愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)說．,普朗克,愛因斯坦,,光子說,愛因斯坦在1905年提出，在空間中傳播的光也不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子．,光子的能量和頻率成正比：,三.光的波粒二象性：光的本性的揭示,結(jié)論：光既具有波的特性又具有粒子的特性。 這就是光的波粒二象性。

7、 ①在宏觀上，大量光子傳播往往表現(xiàn)為波動性； ②在微觀上，個別光子在與其他物質(zhì)產(chǎn)生作用時，往往表現(xiàn)為粒子性。,1.光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象說明光具有波動性；,2.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性。,四原子光譜：原子能量的不連續(xù),2.原子光譜的解釋： 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，當(dāng)原子從一種能量狀態(tài)變化到另一能量狀態(tài)時，輻射（或吸收）一定頻率的光子，輻射（或吸收）的光子的能量是不連續(xù)的。