高中物理《量子化現(xiàn)象》課件1（14張PPT）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 量子化現(xiàn)象 1 黑體 如果一個(gè)物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無(wú)反射 這種物體就叫做黑體 2 黑體輻射 黑體的溫度升高時(shí)可以輻射出任何頻率的電磁波 包括可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律無(wú)法用經(jīng)典物理學(xué)的理論解釋 一 黑體輻射 能量子假說(shuō)的提出 3 能量子假說(shuō) 所謂能量子就是能量的最小單元 微觀(guān)領(lǐng)域里能量的變化總表現(xiàn)為電磁波的輻射與吸收 不同頻率的電磁波其能量子的值不同 表達(dá)式為 E h 其中 是電磁波的頻率 h是一個(gè)普遍適用的常量 稱(chēng)作普朗克常量 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得h 6 63 10 34J s 4 能量的量子化在微觀(guān)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(shuō)不僅解決了黑體輻射的理論困難 而且揭開(kāi)了物理學(xué)上嶄新的篇章 實(shí)驗(yàn) 高壓電源 鋅板 銅網(wǎng) 弧光燈 靈敏電流計(jì) 紫光照射時(shí)電流計(jì)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(lái)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(lái)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 與光的強(qiáng)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(shí)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(shí)的 時(shí)間不超過(guò)10 9s 2 任何金屬都有一個(gè)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(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大 而與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān) 4 光電流強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比 得出結(jié)論 光電效應(yīng)的發(fā)生與否 與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān) 與照射時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān) 與光的頻率 金屬材料的種類(lèi)有關(guān) 思考 為什么說(shuō)光的波動(dòng)理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的規(guī)律 回想一下光的波動(dòng)理論是怎樣描述光的能量的呢 1 波動(dòng)理論無(wú)法解釋極限頻率 2 光電子最大初動(dòng)能的大小應(yīng)與光強(qiáng)有關(guān) 與頻率無(wú)關(guān) 波動(dòng)理論在解釋光電效應(yīng)時(shí)的矛盾 3 弱光照射時(shí)應(yīng)有能量積累過(guò)程 不應(yīng)瞬時(shí)發(fā)生 光的波動(dòng)理論在解釋光電效應(yīng)時(shí)遇到了巨大的困難 后來(lái) 愛(ài)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(shuō) 普朗克 愛(ài)因斯坦 光子說(shuō) 愛(ài)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(gè)光量子 簡(jiǎn)稱(chēng)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 在宏觀(guān)上 大量光子傳播往往表現(xiàn)為波動(dòng)性 在微觀(guān)上 個(gè)別光子在與其他物質(zhì)產(chǎn)生作用時(shí) 往往表現(xiàn)為粒子性 1 光的干涉 衍射 偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性 2 光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)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(shí) 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 1 經(jīng)典理論與實(shí)驗(yàn)的矛盾 經(jīng)典理論 能量是連續(xù)變化的 原子發(fā)光的光譜是連續(xù)譜 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 原子發(fā)光的光譜是不連續(xù)的線(xiàn)狀譜 原子光譜 結(jié)論 量子化現(xiàn)象是微觀(guān)世界的普遍現(xiàn)象 這與經(jīng)典理論產(chǎn)生尖銳矛盾 這暴露了經(jīng)典物理學(xué)的局限性 宏觀(guān) 低速 從而引發(fā)了物理學(xué)的革命 量子論的建立 使人類(lèi)對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)由宏觀(guān)世界進(jìn)入微觀(guān)領(lǐng)域 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全