滬科版高一物理必修二課件-6.4-微觀世界與量子論

第六章經(jīng)典力學(xué)與現(xiàn)代物理

6.4微觀世界與量子論1887年赫茲發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)。當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí)，金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。如帶電小鋅球在紫外線照射下會(huì)失去負(fù)電荷帶上正電。1.什么是光電效應(yīng)探究一、什么是光電效應(yīng)？2．光電效應(yīng)的現(xiàn)象金屬板存在極限頻率，當(dāng)入射光的頻率高于極限頻率時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)．探究一、什么是光電效應(yīng)？經(jīng)典物理學(xué)遇到的困難(1)理論：金屬板受光波照射，板中電子接收的能量超過電子從金屬板中脫離出來所需要的能量時(shí)，電子就會(huì)從金屬板中脫離出來．(2)矛盾：當(dāng)用低于某個(gè)極限頻率的光波照射時(shí)，無(wú)論其強(qiáng)度多么大、照射的時(shí)間多么長(zhǎng)，都不會(huì)有光電子產(chǎn)生，而用頻率高于該極限頻率的光波照射時(shí)，不論強(qiáng)度如何小，總是立即有光電子產(chǎn)生．探究二、經(jīng)典物理學(xué)為何不能解釋光電效應(yīng)？愛因斯坦的光子說(1)內(nèi)容：表面上看起來連續(xù)的光波是一顆一顆以光速運(yùn)動(dòng)的粒子組成的粒子流，這些粒子不能再分割，只能被整個(gè)地吸收或產(chǎn)生出來．這種粒子稱為光量子，簡(jiǎn)稱光子．光子的能量E＝hν，h＝6.63×10－34J·s.探究三、愛因斯坦如何解釋光電效應(yīng)的？愛因斯坦的光子說

(2)對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋：①當(dāng)光波照射到金屬板上時(shí)，它同時(shí)接收到的是大量光子，若光波的頻率較低，光子的能量小于電子從金屬板中脫離出來所需要的能量，電子吸收一個(gè)光子后不能成為光電子，無(wú)電流產(chǎn)生．探究三、愛因斯坦如何解釋光電效應(yīng)的？愛因斯坦的光子說

(2)對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋：②若光波的頻率高到一定程度，一個(gè)光子的能量大于電子從金屬板中脫離出來所需要的能量，電子吸收了一個(gè)光子后就能從金屬板中脫離出來而成為光電子．探究三、愛因斯坦如何解釋光電效應(yīng)的？愛因斯坦的光子說

(2)對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋：③單位時(shí)間內(nèi)入射光子數(shù)越多，發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，由光電子形成的光電流也就越大．探究三、愛因斯坦如何解釋光電效應(yīng)的？光到底是什么？17世紀(jì)形成了兩種學(xué)說：由于早期的波動(dòng)說不能用數(shù)學(xué)作嚴(yán)格的表達(dá)和分析、牛頓在物理界的威望，微粒說一直占上風(fēng)。牛頓微粒說惠更斯波動(dòng)說光是從光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒，能解釋光的直進(jìn)、反射現(xiàn)象。認(rèn)為光是在空間傳播的某種波，能解釋-----同時(shí)發(fā)生反射和折射、幾束光相遇而互不干擾。牛頓惠更斯探究四、光是什么？*19世紀(jì)初，在實(shí)驗(yàn)中觀察到光的干涉和衍射現(xiàn)，不能用微粒說解釋，因而證明了波動(dòng)說和正確性。這兒的粒子不同于牛頓所說的微粒。麥克斯韋電磁說(十九世紀(jì))麥克斯韋認(rèn)為光是一種電磁波,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁本性.光是電磁波的主要依據(jù)：①傳播都不需介質(zhì).②都是橫波.③在真空中傳播速度相同但19世紀(jì)末又發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)象---光電效應(yīng)，用波動(dòng)性無(wú)法解釋。光子說解釋了光電效應(yīng)。托馬斯.楊愛因斯坦麥克斯韋愛因斯坦光子說(20世紀(jì))光到底是什么？愛因斯坦托馬斯.楊牛頓惠更斯麥克斯韋結(jié)論：光具有波粒二象性康普頓例1光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬 (

)A．無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子形成的光電流越大D．超過極限頻率的入射光頻率越高，能量就越大AD例2下列關(guān)于光子的說法中正確的是(

)A．在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子B．光子的能量由光強(qiáng)決定，光強(qiáng)大，每份光子的能量一定大C．光子的能量由光的頻率決定，其能量與它的頻率成正比D．光子帶電AC

1．光譜太陽(yáng)光經(jīng)過分光鏡得到的彩色光帶叫做光譜．2．連續(xù)光譜(1)定義：太陽(yáng)光的光譜是從紅到紫連續(xù)分布的．(2)產(chǎn)生：熾熱的固體和液體、高壓氣體可發(fā)出連續(xù)光譜，如白熾燈的鎢絲通電后被加熱到3000℃時(shí)發(fā)出的是連續(xù)光譜．探究五、什么是連續(xù)光譜和線光譜？3．線狀光譜(1)定義：在黑暗的背景上只有幾條發(fā)亮的光譜線，這樣的光譜叫做線狀光譜，又簡(jiǎn)稱線光譜．(2)產(chǎn)生：氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)加熱或高壓放電后發(fā)出線狀光譜(3)連續(xù)光譜包含了各種不同頻率的光，但線狀光譜中每條光譜線都對(duì)應(yīng)著一種頻率，不同物質(zhì)的線光譜不同，故可利用線光譜鑒別物質(zhì)．探究五、什么是連續(xù)光譜和線光譜？4．對(duì)光譜的研究玻爾建立了氫原子光譜理論，能夠很好地解釋氫原子光譜，但不能解釋氫原子以外的其他元素的原子光譜，在此基礎(chǔ)上建立的量子理論在微觀領(lǐng)域取得了巨大成功．探究五、什么是連續(xù)光譜和線光譜？不僅光具有波粒二象性，一切實(shí)物粒子(如電子、原子、分子等)也都具有波粒二象性;德布羅意波進(jìn)一步提出物質(zhì)波理論，根據(jù)這一理論，每個(gè)物質(zhì)粒子都伴隨著一著波，這種波叫物質(zhì)波又稱概率波

：德布羅意波德布羅意晶體電子衍射圖實(shí)物粒子與波單縫衍射像圓孔衍射像在光的衍射實(shí)驗(yàn)中，攝像記錄弱光入射的幾個(gè)不同曝光階段的衍射圖樣，并進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)，在衍射圖樣中較亮的地方，光子出現(xiàn)的概率較大。實(shí)物粒子與波1．光電效應(yīng)表明 (

)A．光是一種電磁波B．光是一種高速粒子流C．光具有粒子性D．光具有波動(dòng)性C

當(dāng)堂練習(xí)2．用光照射金屬表面，沒有發(fā)射光電子，這可能是 (

)A．入射光強(qiáng)度太小 B．照射的時(shí)間太短C．光的波長(zhǎng)太短 D．光的頻率太低D

當(dāng)堂練習(xí)9、要想成功就是不怕困難，寬心做人，舍得做事，將贏的是整個(gè)人生。11、要冒一險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)，走得最遠(yuǎn)的人常是愿意去做愿意去冒險(xiǎn)的人。9、如果我們都去做自己能力做得到的事，我們真會(huì)叫自己大吃一驚。7、許多人企求著生活的完美結(jié)局，殊不知美根本不在結(jié)局，而在于追求的過程。3、真心的對(duì)別人產(chǎn)生點(diǎn)興趣，是推銷員最重要的品格。10、人生如瀑布，驚險(xiǎn)一霎那，此后便是平坦的前途。20、有些事情本身我們無(wú)法控制，只好控制自己。19、男人你要記住，不管對(duì)手有多強(qiáng)大，你都不能倒下，要記住你身后還有個(gè)你心愛的女人。8、你出生的時(shí)候，你哭著，周圍的人笑著;在生命的盡頭，你笑著，而周圍的人在哭著。17、生活中，我們不能富了口袋，窮了腦袋，有了夢(mèng)想，少了思想。14、只要路是對(duì)的，就不怕路遠(yuǎn)。6、那些嘗試去做某事卻失敗的人，比那些什么也不嘗試做卻成功的人不知要好上多少。2、忍是一種眼光，