版高中物理選修35波粒二象性復(fù)習(xí)課件

人教課標(biāo)版高中物理選修3-5波粒二象性復(fù)習(xí)人教課標(biāo)版高中物理選修3-5波粒二象性復(fù)習(xí)1本章內(nèi)容的教學(xué)要求大多為“了解”、“知道”教學(xué)重點：普朗克能量子假設(shè)及其意義、光電效應(yīng)實驗和愛因斯坦光電效應(yīng)方程、光和實物粒子的波粒二象性教學(xué)難點：主要是能量量子化、光與實物粒子的波粒二象性等概念的建立學(xué)習(xí)困難：在于量子理論遠離學(xué)生和生活經(jīng)驗第十七章波粒二象性本章內(nèi)容的教學(xué)要求大多為“了解”、“知道”第十七章波粒二2內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

1．了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點，體會量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認識。2．通過實驗了解光電效應(yīng)。知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程及意義。3．了解康普頓效應(yīng)。4．根據(jù)實驗事實說明光的波粒二象性。知道光是一種概率波。5．知道實物粒子具有波動性。知道電子云。初步了解不確定性關(guān)系。6．通過典型事例了解人類直接經(jīng)驗的局限性，體會人類對世界的探究是不斷深入的。課標(biāo)要求和高考考點分析本節(jié)高考無要求

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)要求和高考考點分析本節(jié)高考無要求3第一單元1.能量量子化：物理學(xué)的新紀元1學(xué)時第二單元2.科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性2學(xué)時第三單元3.嶄新的一頁：粒子的波動性2學(xué)時4.概率波1學(xué)時5.不確定原理1學(xué)時課時分配建議量子論、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、波粒二象性

重點知識第一單元課時分配建議量子論、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、波粒二4第1節(jié)能量量子化：物理學(xué)的新紀元本節(jié)重點：“量子化”概念的建立（可以通過通俗的事例說明）教學(xué)要求：了解黑體和黑體輻射。體會量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認識。黑體輻射，學(xué)生理解為熱輻射就可以了，不要在“黑體”概念上作文章。通過前人的工作了解科學(xué)探究，了解量子論的建立過程。黑體輻射

經(jīng)典電磁學(xué)

普朗克假設(shè)

矛盾

推理（數(shù)學(xué)）驗證黑體輻射實驗規(guī)律第1節(jié)能量量子化：物理學(xué)的新紀元本節(jié)重點：“量子化”概5一、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)，叫熱輻射。2．黑體：如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。3．黑體輻射：絕對黑體輻射的電磁波的強度只與黑體的溫度有關(guān)，這種輻射叫黑體輻射。

教學(xué)內(nèi)容一、黑體與黑體輻射教學(xué)內(nèi)容6二、黑體輻射的實驗規(guī)律1．實驗規(guī)律：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻度都有增加；另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。2．經(jīng)驗定律(1)維恩位移定律：隨著黑體溫度升高，所發(fā)射的輻射最強的波長變短，即向光譜的紫色區(qū)移動。(2)瑞利一金斯公式3．“紫外災(zāi)難”維恩公式在短波區(qū)與實驗非常接近，在長波區(qū)與實驗偏離很大；瑞利公式在長波區(qū)與實驗嚴重不符，不但不符，而且當(dāng)波長趨于零時，輻射競變成無窮大，這顯然是荒謬的，由于長波很小的輻射處在紫外線波段，故而由理論得出的這種荒謬結(jié)果被認為是物理學(xué)理論的災(zāi)難，當(dāng)時稱為“紫外災(zāi)難”。二、黑體輻射的實驗規(guī)律7三、普朗克的能量子觀點

1．能量子：德國物理學(xué)家普朗克認為，振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值E的整數(shù)倍。2．能量子的大?。篍=hvv是電磁波的頻率,h普朗克常量,h=6.626×10J·S3．能量量子化：用能量子觀點解釋黑體輻射的實驗規(guī)律：普朗克能量子假設(shè)認為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的．借助于能量子的假說，普朗克得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得很好．普朗克在1900年把“能量子”引入物理學(xué)，正確地破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，成為新物理學(xué)思想的基石之一。三、普朗克的能量子觀點8第2節(jié)科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性教學(xué)要求知道光電效應(yīng)，通過實驗了解光電效應(yīng)實驗規(guī)律。了解愛因斯坦光子說，并能夠用它來解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并能利用它解決一些簡單問題。了解康普頓效應(yīng)及光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋。認識到康普頓效應(yīng)進一步證明了光的粒子性。教學(xué)重點：光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)第2節(jié)科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性教學(xué)要求教學(xué)重點：9引入思路：滲透科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育：歷史上，關(guān)于光的本性有兩種學(xué)說干涉衍射現(xiàn)象證明了波動說波動說無法解釋光電效應(yīng)麥克斯韋理論使波動說近乎完美

重新指出光的粒子性（標(biāo)題中“轉(zhuǎn)折”的含義）

引入思路：滲透科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育：歷史上，10由P32演示實驗：用紫外線照射鋅板，觀察現(xiàn)象，提出問題。P32光電效應(yīng)的定量研究光電流與電壓的關(guān)系實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律：飽和電壓、遏止電壓和截止頻率、瞬時性光的電磁理論的困難：不應(yīng)存在截止頻率、遏止電壓應(yīng)與光強有關(guān)、光弱時電子逸出應(yīng)需很長時間愛因斯坦光電效應(yīng)方程密立根的精密測量直接證實這個方程由P32演示實驗：用紫外線照射鋅板，觀察現(xiàn)象，提出問題。實驗11飽和電壓、遏止電壓和截止頻率、瞬時性不應(yīng)存在截止頻率、遏止電壓應(yīng)與光強有關(guān)、光弱時電子逸出應(yīng)需很長時間光電效應(yīng)實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律

用經(jīng)典光的電磁理論解釋實驗規(guī)律（只有少部分能解釋）

愛因斯坦光量子假設(shè)（以普朗克能量子假說為基礎(chǔ)）

光的電磁理論的困難數(shù)學(xué)推理--愛因斯坦光電效應(yīng)方程密立根的精密測量直接證實這個方程飽和電壓、不應(yīng)存在截止頻率、光電效應(yīng)實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律用經(jīng)典光的12P36思考與討論

給出了光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系。但是，很難直接測量光電子的動能，容易測量的是遏止電壓Uc。怎樣改寫此式以得到Uc與ν、W0的關(guān)系？提示：明確物理圖景，Ek=eUcP36例題：密立根……測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，由此算出普朗克常數(shù)h……下表是某金屬的Uc和ν的幾組數(shù)據(jù)。Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878ν/1014Hz5.6445.8886.0986.3036.501試作出Uc-ν圖象并通過圖象求出：（1）這種金屬的截止頻率；（2）普朗克常量。P36思考與討論P36例題：密立根……測量金屬的遏止電壓Uc13解題的核心是由光電效應(yīng)方程結(jié)合動能與靜電力做功的關(guān)系Ek=eUc寫出學(xué)生熟悉的形式Uc=ν?（藍字――兩個變量）由圖象求參數(shù)的方法：

電源電動勢和內(nèi)阻（直接求參數(shù)）用單擺測重力加速度（用圖象求平均值）……解題的核心是由光電效應(yīng)方程由圖象求參數(shù)的方法：14康普頓效應(yīng)光的電磁理論：散射光的波長應(yīng)與入射光的波長相同康普頓假設(shè)：光子不僅具有能量，而且具有動量；用動量守恒、能量守恒完美地解釋了康普頓效應(yīng)。

能量：E=h·ν動量：p=h/λ康普頓效應(yīng)光的電磁理論：散射光的波長應(yīng)與入射光的波長相同15X射線散射實驗的研究用經(jīng)典電磁理論解釋實驗規(guī)律

康普頓用光量子說解釋實驗規(guī)律難以解決的矛盾數(shù)學(xué)推理與實驗事實對照

小結(jié)：①光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)光子都說明具有粒子性，光電效應(yīng)表明光具有能量，康普頓效應(yīng)表明光子既具有能量，又有動量。②光子的能量表達式與動量表達式具有高度對稱性。（為下節(jié)課教學(xué)打下伏筆）

教學(xué)線索

X射線散射實驗的研究用經(jīng)典電磁理論解釋實驗規(guī)律康普頓用光量16第3節(jié)嶄新的一頁：粒子的波動性引入思路：

通過對光的認識歷史過程中的一系列事實的簡單回顧，順利引入光的波粒二象性理論，介紹了德布羅意如何受到普朗克能量子和愛因斯坦光子理論的啟發(fā)，以類比的方法提出實物粒子具有波粒二象性的假設(shè)，提出---物質(zhì)波的概念。教學(xué)線索：德布羅意提出實物粒子具有波動性的假設(shè)：v=E/hλ=h/P

物質(zhì)波的實驗驗證

第3節(jié)嶄新的一頁：粒子的波動性引入思路：教學(xué)線索：德布17粒子束是一種波，應(yīng)該產(chǎn)生衍射波長很短，障礙物（孔隙）應(yīng)該很小，一般物體不行1927年得出了電子衍射圖樣此前已經(jīng)了解了晶體的結(jié)構(gòu)（用倫琴射線）后來陸續(xù)證實了其它粒子具有波動性。德布羅意提出物質(zhì)波假設(shè)：v=E/hλ=h/P得到驗證粒子束是一種波，應(yīng)該產(chǎn)生衍射波長很短，障礙物（孔隙）應(yīng)該很18教學(xué)可分四步進行：1、讓學(xué)生應(yīng)用光子能量、動量關(guān)系式計算教材最后自然段的子彈及電子的波長λ=h/p2、提出問題：若要驗證其波動性怎么辦？并讓學(xué)生回顧熱學(xué)中學(xué)過的分子直徑的數(shù)量級，提出問題：緊密排列的分子數(shù)量級多大？能否讓電子通過分子間隙從而發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象？3、學(xué)生看書，了解粒子波動性的實驗驗證的歷史過程，并觀察課本電子穿過鋁箔后的衍射圖樣

教學(xué)可分四步進行：19第4節(jié)概率波引入思路：提出問題---為什么說光波是概率波？

雙縫干涉條紋的解釋：波――強度不同；粒子――數(shù)目不同

是否不同粒子之間相互作用表現(xiàn)為波動性？單個粒子不一定沿直線“運動”？用極弱的光照，也表現(xiàn)出波動性不確定性關(guān)系思維層次：

概率波第4節(jié)概率波引入思路：提出問題---為什么說光波是概率20教學(xué)內(nèi)容：經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波特征概述概率波理論及其驗證教學(xué)內(nèi)容：21第5節(jié)不確定性關(guān)系粒子束會發(fā)生衍射→粒子的位置和動量不能同時確定

引入思路：不確定性關(guān)系描述的是微觀現(xiàn)象，可利用計算機模擬光的單縫衍射實驗，結(jié)合用課件展示微觀粒子在狹縫處位置不確定的情景。提出問題。分析這種不確定性的數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)上，給出量子力學(xué)中的數(shù)學(xué)關(guān)系式

---不確定性關(guān)系：常用的還有能量和時間第5節(jié)不確定性關(guān)系粒子束會發(fā)生衍射→粒子的位置和動22教學(xué)建議：

（1）不必進行不確定關(guān)系的定量推導(dǎo)，應(yīng)強調(diào)關(guān)系式中各量物理意義。（2）教學(xué)中讓學(xué)生明確：①經(jīng)典物理學(xué)中，物理模型與直接經(jīng)驗一致，物理現(xiàn)象直觀可感；經(jīng)典物理學(xué)中，物理現(xiàn)象不能直感。②量子力學(xué)在社會的各個領(lǐng)域成功應(yīng)用，但量子理論存在爭論，還需完善。教學(xué)建議：23我們已經(jīng)知道，物體是由原子組成的，那么，原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒嗎？原子內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)嗎？這些問題誘使科學(xué)家們試圖敲開原子的大門，為此他們進行了一系列激動人心的探究活動。本章概要本章以人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷程為線索，從電子的發(fā)現(xiàn)開始，展示了科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的過程及其有關(guān)經(jīng)典實驗。在學(xué)習(xí)過程中要注意體會人類在探究過程中所運用的研究方法，在現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展中的作用和價值；認識在現(xiàn)代量子論視野下的原子結(jié)構(gòu)圖景；最后通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結(jié)構(gòu)，以及光譜分析在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。第十八章原子結(jié)構(gòu)我們已經(jīng)知道，物體是由原子組成的，那么，原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小24本章內(nèi)容的教學(xué)要求多數(shù)為“了解”、“知道”。教學(xué)重點：湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)思想與實驗方法，人類在實驗的基礎(chǔ)上認識原子結(jié)構(gòu)和原子核的組成、能級躍遷、掌握光譜的分類及從現(xiàn)象上區(qū)分各種光譜，并能夠掌握發(fā)射光譜和吸收光譜的形成過程方面的區(qū)別。教學(xué)難點：人類研究微觀世界的方法，初步建立量子化的概念。第十八章原子結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容的教學(xué)要求多數(shù)為“了解”、“知道”。第十八章原子25內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

1了解人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史以及有關(guān)經(jīng)典實驗

2通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結(jié)構(gòu)

2007考試說明1氫原子的能級結(jié)構(gòu)

Ⅰ2能級公式Ⅰ課標(biāo)要求與高考考點分析內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2007考試說明課標(biāo)要求與高考考點分析26課時分配建議

第一單元1電子的發(fā)現(xiàn)1學(xué)時2原子的核式結(jié)構(gòu)1學(xué)時第二單元3氫原子光譜1學(xué)時4玻爾的原子模型2學(xué)時第三單元5激光1學(xué)時

本章重點原子的核式結(jié)構(gòu)模型玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論

課時分配建議第一單元1電子的發(fā)現(xiàn)27教材分析第1節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)本節(jié)重點：電子的發(fā)現(xiàn)過程

引入思路：通過實驗說明陰極射線的存在，對陰極射線一系列實驗研究發(fā)現(xiàn)電子。教學(xué)線索：P52陰極射線小標(biāo)題中主要說的是氣體放電，可以用投影展示氣體導(dǎo)電原理圖，讓學(xué)生明確氣體導(dǎo)電的條件和機理。但要讓學(xué)生明白以下思路（不要求學(xué)生復(fù)述）教材分析第1節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)本節(jié)重點：電子的發(fā)現(xiàn)過程引入28連在電源負極上的某些金屬在強電場（高電壓）、高溫、紫外線的作用下會發(fā)出一種射線，這種射線叫做陰極射線（陰極射線是什么？）

關(guān)于陰極射線的兩種觀點：電磁波～粒子流？陰極射線由帶電粒子組成但粒子或者質(zhì)量非常小，或者電荷量非常大

J.J.湯姆孫測量陰極射線的比荷（復(fù)習(xí)帶電粒子在電磁場中的運動）

湯姆孫又直接測量了陰極射線粒子的電荷量（不同物質(zhì)做成的陰極發(fā)出的射線的粒子都有相同的比荷，表明都能發(fā)射相同的帶電粒子）

陰極射線粒子的電荷與質(zhì)子相當(dāng)（負電）質(zhì)量比質(zhì)子小得多

發(fā)現(xiàn)電子認識到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有結(jié)構(gòu)。提出進一步探索原子的結(jié)構(gòu)、建立原子模型的問題。連在電源負極上的某些金屬在強電場（高電壓）、高溫、紫外線的作29人教課標(biāo)版高中物理選修3-5波粒二象性復(fù)習(xí)人教課標(biāo)版高中物理選修3-5波粒二象性復(fù)習(xí)30本章內(nèi)容的教學(xué)要求大多為“了解”、“知道”教學(xué)重點：普朗克能量子假設(shè)及其意義、光電效應(yīng)實驗和愛因斯坦光電效應(yīng)方程、光和實物粒子的波粒二象性教學(xué)難點：主要是能量量子化、光與實物粒子的波粒二象性等概念的建立學(xué)習(xí)困難：在于量子理論遠離學(xué)生和生活經(jīng)驗第十七章波粒二象性本章內(nèi)容的教學(xué)要求大多為“了解”、“知道”第十七章波粒二31內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

1．了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點，體會量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認識。2．通過實驗了解光電效應(yīng)。知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程及意義。3．了解康普頓效應(yīng)。4．根據(jù)實驗事實說明光的波粒二象性。知道光是一種概率波。5．知道實物粒子具有波動性。知道電子云。初步了解不確定性關(guān)系。6．通過典型事例了解人類直接經(jīng)驗的局限性，體會人類對世界的探究是不斷深入的。課標(biāo)要求和高考考點分析本節(jié)高考無要求

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)要求和高考考點分析本節(jié)高考無要求32第一單元1.能量量子化：物理學(xué)的新紀元1學(xué)時第二單元2.科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性2學(xué)時第三單元3.嶄新的一頁：粒子的波動性2學(xué)時4.概率波1學(xué)時5.不確定原理1學(xué)時課時分配建議量子論、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、波粒二象性

重點知識第一單元課時分配建議量子論、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、波粒二33第1節(jié)能量量子化：物理學(xué)的新紀元本節(jié)重點：“量子化”概念的建立（可以通過通俗的事例說明）教學(xué)要求：了解黑體和黑體輻射。體會量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認識。黑體輻射，學(xué)生理解為熱輻射就可以了，不要在“黑體”概念上作文章。通過前人的工作了解科學(xué)探究，了解量子論的建立過程。黑體輻射

經(jīng)典電磁學(xué)

普朗克假設(shè)

矛盾

推理（數(shù)學(xué)）驗證黑體輻射實驗規(guī)律第1節(jié)能量量子化：物理學(xué)的新紀元本節(jié)重點：“量子化”概34一、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)，叫熱輻射。2．黑體：如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。3．黑體輻射：絕對黑體輻射的電磁波的強度只與黑體的溫度有關(guān)，這種輻射叫黑體輻射。

教學(xué)內(nèi)容一、黑體與黑體輻射教學(xué)內(nèi)容35二、黑體輻射的實驗規(guī)律1．實驗規(guī)律：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻度都有增加；另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。2．經(jīng)驗定律(1)維恩位移定律：隨著黑體溫度升高，所發(fā)射的輻射最強的波長變短，即向光譜的紫色區(qū)移動。(2)瑞利一金斯公式3．“紫外災(zāi)難”維恩公式在短波區(qū)與實驗非常接近，在長波區(qū)與實驗偏離很大；瑞利公式在長波區(qū)與實驗嚴重不符，不但不符，而且當(dāng)波長趨于零時，輻射競變成無窮大，這顯然是荒謬的，由于長波很小的輻射處在紫外線波段，故而由理論得出的這種荒謬結(jié)果被認為是物理學(xué)理論的災(zāi)難，當(dāng)時稱為“紫外災(zāi)難”。二、黑體輻射的實驗規(guī)律36三、普朗克的能量子觀點

1．能量子：德國物理學(xué)家普朗克認為，振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值E的整數(shù)倍。2．能量子的大?。篍=hvv是電磁波的頻率,h普朗克常量,h=6.626×10J·S3．能量量子化：用能量子觀點解釋黑體輻射的實驗規(guī)律：普朗克能量子假設(shè)認為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的．借助于能量子的假說，普朗克得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得很好．普朗克在1900年把“能量子”引入物理學(xué)，正確地破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，成為新物理學(xué)思想的基石之一。三、普朗克的能量子觀點37第2節(jié)科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性教學(xué)要求知道光電效應(yīng)，通過實驗了解光電效應(yīng)實驗規(guī)律。了解愛因斯坦光子說，并能夠用它來解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并能利用它解決一些簡單問題。了解康普頓效應(yīng)及光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋。認識到康普頓效應(yīng)進一步證明了光的粒子性。教學(xué)重點：光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)第2節(jié)科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性教學(xué)要求教學(xué)重點：38引入思路：滲透科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育：歷史上，關(guān)于光的本性有兩種學(xué)說干涉衍射現(xiàn)象證明了波動說波動說無法解釋光電效應(yīng)麥克斯韋理論使波動說近乎完美

重新指出光的粒子性（標(biāo)題中“轉(zhuǎn)折”的含義）

引入思路：滲透科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育：歷史上，39由P32演示實驗：用紫外線照射鋅板，觀察現(xiàn)象，提出問題。P32光電效應(yīng)的定量研究光電流與電壓的關(guān)系實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律：飽和電壓、遏止電壓和截止頻率、瞬時性光的電磁理論的困難：不應(yīng)存在截止頻率、遏止電壓應(yīng)與光強有關(guān)、光弱時電子逸出應(yīng)需很長時間愛因斯坦光電效應(yīng)方程密立根的精密測量直接證實這個方程由P32演示實驗：用紫外線照射鋅板，觀察現(xiàn)象，提出問題。實驗40飽和電壓、遏止電壓和截止頻率、瞬時性不應(yīng)存在截止頻率、遏止電壓應(yīng)與光強有關(guān)、光弱時電子逸出應(yīng)需很長時間光電效應(yīng)實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律

用經(jīng)典光的電磁理論解釋實驗規(guī)律（只有少部分能解釋）

愛因斯坦光量子假設(shè)（以普朗克能量子假說為基礎(chǔ)）

光的電磁理論的困難數(shù)學(xué)推理--愛因斯坦光電效應(yīng)方程密立根的精密測量直接證實這個方程飽和電壓、不應(yīng)存在截止頻率、光電效應(yīng)實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律用經(jīng)典光的41P36思考與討論

給出了光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系。但是，很難直接測量光電子的動能，容易測量的是遏止電壓Uc。怎樣改寫此式以得到Uc與ν、W0的關(guān)系？提示：明確物理圖景，Ek=eUcP36例題：密立根……測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，由此算出普朗克常數(shù)h……下表是某金屬的Uc和ν的幾組數(shù)據(jù)。Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878ν/1014Hz5.6445.8886.0986.3036.501試作出Uc-ν圖象并通過圖象求出：（1）這種金屬的截止頻率；（2）普朗克常量。P36思考與討論P36例題：密立根……測量金屬的遏止電壓Uc42解題的核心是由光電效應(yīng)方程結(jié)合動能與靜電力做功的關(guān)系Ek=eUc寫出學(xué)生熟悉的形式Uc=ν?（藍字――兩個變量）由圖象求參數(shù)的方法：

電源電動勢和內(nèi)阻（直接求參數(shù)）用單擺測重力加速度（用圖象求平均值）……解題的核心是由光電效應(yīng)方程由圖象求參數(shù)的方法：43康普頓效應(yīng)光的電磁理論：散射光的波長應(yīng)與入射光的波長相同康普頓假設(shè)：光子不僅具有能量，而且具有動量；用動量守恒、能量守恒完美地解釋了康普頓效應(yīng)。

能量：E=h·ν動量：p=h/λ康普頓效應(yīng)光的電磁理論：散射光的波長應(yīng)與入射光的波長相同44X射線散射實驗的研究用經(jīng)典電磁理論解釋實驗規(guī)律

康普頓用光量子說解釋實驗規(guī)律難以解決的矛盾數(shù)學(xué)推理與實驗事實對照

小結(jié)：①光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)光子都說明具有粒子性，光電效應(yīng)表明光具有能量，康普頓效應(yīng)表明光子既具有能量，又有動量。②光子的能量表達式與動量表達式具有高度對稱性。（為下節(jié)課教學(xué)打下伏筆）

教學(xué)線索

X射線散射實驗的研究用經(jīng)典電磁理論解釋實驗規(guī)律康普頓用光量45第3節(jié)嶄新的一頁：粒子的波動性引入思路：

通過對光的認識歷史過程中的一系列事實的簡單回顧，順利引入光的波粒二象性理論，介紹了德布羅意如何受到普朗克能量子和愛因斯坦光子理論的啟發(fā)，以類比的方法提出實物粒子具有波粒二象性的假設(shè)，提出---物質(zhì)波的概念。教學(xué)線索：德布羅意提出實物粒子具有波動性的假設(shè)：v=E/hλ=h/P

物質(zhì)波的實驗驗證

第3節(jié)嶄新的一頁：粒子的波動性引入思路：教學(xué)線索：德布46粒子束是一種波，應(yīng)該產(chǎn)生衍射波長很短，障礙物（孔隙）應(yīng)該很小，一般物體不行1927年得出了電子衍射圖樣此前已經(jīng)了解了晶體的結(jié)構(gòu)（用倫琴射線）后來陸續(xù)證實了其它粒子具有波動性。德布羅意提出物質(zhì)波假設(shè)：v=E/hλ=h/P得到驗證粒子束是一種波，應(yīng)該產(chǎn)生衍射波長很短，障礙物（孔隙）應(yīng)該很47教學(xué)可分四步進行：1、讓學(xué)生應(yīng)用光子能量、動量關(guān)系式計算教材最后自然段的子彈及電子的波長λ=h/p2、提出問題：若要驗證其波動性怎么辦？并讓學(xué)生回顧熱學(xué)中學(xué)過的分子直徑的數(shù)量級，提出問題：緊密排列的分子數(shù)量級多大？能否讓電子通過分子間隙從而發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象？3、學(xué)生看書，了解粒子波動性的實驗驗證的歷史過程，并觀察課本電子穿過鋁箔后的衍射圖樣

教學(xué)可分四步進行：48第4節(jié)概率波引入思路：提出問題---為什么說光波是概率波？

雙縫干涉條紋的解釋：波――強度不同；粒子――數(shù)目不同

是否不同粒子之間相互作用表現(xiàn)為波動性？單個粒子不一定沿直線“運動”？用極弱的光照，也表現(xiàn)出波動性不確定性關(guān)系思維層次：

概率波第4節(jié)概率波引入思路：提出問題---為什么說光波是概率49教學(xué)內(nèi)容：經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波特征概述概率波理論及其驗證教學(xué)內(nèi)容：50第5節(jié)不確定性關(guān)系粒子束會發(fā)生衍射→粒子的位置和動量不能同時確定

引入思路：不確定性關(guān)系描述的是微觀現(xiàn)象，可利用計算機模擬光的單縫衍射實驗，結(jié)合用課件展示微觀粒子在狹縫處位置不確定的情景。提出問題。分析這種不確定性的數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)上，給出量子力學(xué)中的數(shù)學(xué)關(guān)系式

---不確定性關(guān)系：常用的還有能量和時間第5節(jié)不確定性關(guān)系粒子束會發(fā)生衍射→粒子的位置和動51教學(xué)建議：

（1）不必進行不確定關(guān)系的定量推導(dǎo)，應(yīng)強調(diào)關(guān)系式中各量物理意義。（2）教學(xué)中讓學(xué)生明確：①經(jīng)典物理學(xué)中，物理模型與直接經(jīng)驗一致，物理現(xiàn)象直觀可感；經(jīng)典物理學(xué)中，物理現(xiàn)象不能直感。②量子力學(xué)在社會的各個領(lǐng)域成功應(yīng)用，但量子理論存在爭論，還需完善。教學(xué)建議：52我們已經(jīng)知道，物體是由原子組成的，那么，原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒嗎？原子內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)嗎？這些問題誘使科學(xué)家們試圖敲開原子的大門，為此他們進行了一系列激動人心的探究活動。本章概要本章以人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷程為線索，從電子的發(fā)現(xiàn)開始，展示了科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的過程及其有關(guān)經(jīng)典實驗。在學(xué)習(xí)過程中要注意體會人類在探究過程中所運用的研究方法，在現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展中的作用和價值；認識在現(xiàn)代量子論視野下的原子結(jié)構(gòu)圖景；最后通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結(jié)構(gòu)，以及光譜分析在科學(xué)技術(shù)中的