人教版高中物理選修35章總結(jié)復(fù)習(xí)素材第17章波粒二象性知識點

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修3-5知識點第十七章 波粒二象性能量量子化一、黑體與黑體輻射1、熱輻射：一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)。 物體在室溫時，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波，不能引起人的視覺。當(dāng)溫度升高時，熱輻射中較短波長的成分越來越強(qiáng)。2、熱輻射的特性：輻射強(qiáng)度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同。3、黑體：物體表面能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射。 除了熱輻射之外，物體表面還會吸收和反射外界射來的電磁波。常溫下我們看到的物體的顏色就是反射光所致。一些物體在光線照射下看起來比較黑，那是因為它吸收電磁波的能力較強(qiáng)，而反射電磁波的能力較弱。4、黑體輻

2、射：輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)。二、黑體輻射的實驗規(guī)律1、從中可以看出，隨著溫度的升高，一方面，各種波長的強(qiáng)度有所增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。2、維恩公式在短波區(qū)與實驗非常接近，在長波區(qū)則與實驗偏離很大。3、瑞利公式在長波區(qū)與實実驗基本一致，但在短波區(qū)與實驗嚴(yán)重不符，不但不符，而且當(dāng)趨于0時，輻射強(qiáng)度竟變成無窮大，這顯然是荒謬。三、能量子1、叫能量子，簡稱量子， 能量是量子化的，只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量。2、普朗克常量：對于頻率為的能量子最小能量： =h h=10-34J/s。普朗克常量光的粒子性光是電磁波：光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光

3、是波。一、光電效應(yīng)的實驗規(guī)律1、光電效應(yīng)：即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，發(fā)射出來的電子叫光電子。2、研究光電效應(yīng)的電路圖：K在受到光照時能夠發(fā)射光電子汗，光電子在UAK電場作用下形成光電流，陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子。3、存在著飽和電流：入射光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多。4、存在著遏止電壓和截止頻率使光電流減少到0的反向電壓稱為遏止電壓。遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初速度。入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)。入射光強(qiáng)度決定著:單位時間內(nèi)發(fā)射出來的電子數(shù)（光電子）。入射光的頻率（顏色）決定著能否發(fā)生光電效應(yīng)和發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能。光電子的能

4、量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)。5、光電效應(yīng)具有瞬時性。二、光電效應(yīng)解釋中的疑難1、逸出功W0：使電子脫離某種金屬所做功的最小值。金屬表面層內(nèi)存在一種力，阻礙電子的逃逸。2、光越強(qiáng)，逸出的電子數(shù)越多，光電流也就越大。3、經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實驗結(jié)果三、愛因斯坦的光電效應(yīng)方程1、愛因斯坦的光量子假設(shè)：在空間傳播的光也不是連續(xù)的，光不僅在發(fā)射和吸收時能量是一份一份的，而且光本身就是由一個個不可分割的能量子組成。頻率為v的光，一個光子的能量為E = h。2、愛因斯坦的光電效應(yīng)方程一個電子吸收一個光子（瞬時性）的能量h后，一部分能量用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的

5、初動能Ek，。 光電子最大初動能3、愛因斯坦的光電效應(yīng)的解釋4、光電效應(yīng)理論的驗證：密立根光子像其他粒子一樣，也具有能量。光電效應(yīng)顯示了光的粒子性。光子：指在空間傳播時的每一份能量，光子不帶電。光電子：是金屬表面受到光照射時發(fā)生的電子，其本質(zhì)是電子。光子是光電效應(yīng)的因，光電子是果。4、 康普頓效應(yīng) 1、光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的散射。2、康普頓效應(yīng)，原因：是能量有損失，導(dǎo)致波長變長。3、散射光：由于光是電磁振動的傳播，入射光引起物質(zhì)內(nèi)部帶電微粒的受迫振動，振動著的帶電微粒從入射光吸收能量，并向四周輻射。4、康普頓的解釋在散射中能量和動量守恒光

6、子除了具有能量之外還具有動量。證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律仍然是成立的。5、 光子的動量愛因斯坦光電效應(yīng)（光照金屬表明實驗）：表明光子具有能量康普頓效應(yīng)（光的散射實驗）：表明光子具有動量粒子的波動性一、光的波粒二象性大量事實說明：光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性。 h架起了粒子性與波動性之間的橋梁二、粒子的波動性：一切實物粒子也具有波動性。 即每一個運動的粒子都與一個對應(yīng)的波相聯(lián)系,如一個質(zhì)量為 m的實物粒子以速率 v 運動時,即具有以能量和動量 p 所描述的粒子性，同時也具有以頻率 v 和波長所描述的波動性。 為德布羅意波長與實物粒子相聯(lián)系的波稱為物質(zhì)波

7、。三、物質(zhì)波的實驗驗證：利用波的衍射和干涉進(jìn)行驗證，通過晶體規(guī)則排列的物質(zhì)微粒。1、倫琴射線衍射實驗2、電子衍射實驗3、電子雙縫實驗 宏觀物體的波長太短,到現(xiàn)在為止，我們無法觀察到宏觀物體的波動性。宏觀物體的波動性不必考慮，只考慮其粒子性。概率波一、經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波1、經(jīng)典的粒子的基本特征：粒子有一定的空間大小、一定的質(zhì)量和電荷量粒子的運動遵從牛頓第二定律粒子有確定的位置、速度以及時空中確定的軌道。2、經(jīng)典的波的基本特征：在空間具有彌散性具有一定的頻率、波長具有時空的周期性二、概率波：個別微觀粒子在何處出現(xiàn)有一定的偶然性，但大量粒子在空間何處出現(xiàn)的空間分布卻服從一定的統(tǒng)計規(guī)律。1、從光子的概念上看，光波是一種概率波。2、對于電子和其他微觀粒子，由于同樣具有波粒二象性，所以與它們相聯(lián)系的德布羅意波也是概率波。不確定性關(guān)系一、不確定關(guān)系：微觀粒子的運動已經(jīng)不再遵守牛頓運動定律 ， 位置、動量等具有不確定量（概率）。狹縫的寬度代表粒子位置不確定范圍。中央亮條的寬度代表粒子動量不確定范圍。 1、不確定關(guān)系的物理意義和微觀本質(zhì) （1）物理意義：微觀粒子不可能同時具有確定的位置和動量。粒子位置的不確定量越小，動量的不確定量就越大，反之亦然。 （2） 微觀本質(zhì)：是微觀粒子的波粒二象性及粒子空間分布遵從統(tǒng)計規(guī)律的必然結(jié)果。 2、不可能同時準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動量，因而