高二物理選修3-5 科學的轉(zhuǎn)折 光的粒子性

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔高二物理選修高二物理選修3535科學的轉(zhuǎn)折科學的轉(zhuǎn)折光的粒子性光的粒子性★新課標要求新課標要求（一）知識與技能（一）知識與技能1通過實驗了解光電效應的實驗規(guī)律。2知道愛因斯坦光電效應方程以及意義。3了解康普頓效應，了解光子的動量（二）過程與方法（二）過程與方法經(jīng)歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。（三）情感、態(tài)度與價值觀（三）情感、態(tài)度與價值觀領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展

2、對科學的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅?！锝虒W重點教學重點光電效應的實驗規(guī)律★教學難點教學難點愛因斯坦光電效應方程以及意義★教學方法教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。★教學用具：教學用具：投影片，多媒體輔助教學設(shè)備★課時安排課時安排2課時★教學過程教學過程（一）引入新課（一）引入新課提問：回顧前面的學習，總結(jié)人類對光的本性的認識的發(fā)展過程？（多媒體投影，見課件。）學生回顧、思考，并回答。教師傾

3、聽、點評。光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進一步說明光還是橫波。19世紀60優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔當入射光頻率ννc時，電子才能逸出金屬表面；當入射光頻率ννc時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。③光電效應是瞬時的。從光開始照射到光電子逸出所需時間109s。3光電效應解釋中的疑難光電效應解釋中的疑難經(jīng)典理論無法解釋光電效應的實驗結(jié)果。經(jīng)典理論認為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強越大，光波的電場強度的振幅也越大，作用在金屬中電子

4、上的力也就越大，光電子逸出的能量也應該越大。也就是說，光電子的能量應該隨著光強度的增加而增大，不應該與入射光的頻率有關(guān)，更不應該有什么截止頻率。光電效應實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時，無論光強再大也沒有光電流。光電效應具有瞬時性。而經(jīng)典認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。為了解釋光電效應，愛因斯坦在能量子假

5、說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。4愛因斯坦的光量子假設(shè)愛因斯坦的光量子假設(shè)（1）內(nèi)容光不僅在發(fā)射和吸收時以能量為hν的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。也就是說，頻率為ν的光是由大量能量為E=hν的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運動。（2）愛因斯坦光電效應方程在光電效應中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭幽蹺k。由能量守恒可得出：W0為電子逸出金屬表面

6、所需做的功，稱為逸出功Wk為光電子的最大初動能。（3）愛因斯坦對光電效應的解釋：①光強大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。②電子只要吸收一個光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時間的累積。③從方程可以看出光電子初動能和照射光的頻率成線性關(guān)系④從光電效應方程中，當初動能為零時，可得極限頻率：hWc0??愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應，但當時并未被物理學家們廣泛承認，因為它完全違背了光的波動理論。5光電效應理論的驗證光電效應理