5.3 量子化现象 课件（25张）

课件25张PPT。物理?必修2（粤教）第五章 经典力学与物理学的革命
第三节 量子化现象
重点：微观世界的量子化现象及其能量特点．
难点：微观世界的量子化现象．一、量子论现象预习篇1．黑体辐射与能量子假说：
(1)黑体辐射：一个物体能够吸收照射到它上面的________而________，这个物体叫黑体．黑体发出的______辐射叫黑体辐射．
(2)经典物理学的困难：应用经典物理学能量连续性的观点解释________的实验结果时遇到困难．
(3)普朗克的能量子假说：普朗克认为物质发射(或吸收)能量时，全部辐射无反射电磁黑体辐射预习篇能量不是________，而________进行的，每一份就是一个最小的能量单位，称“________”，用ε＝hν表示，其中ν为辐射的频率，h＝6.63×10－34 J·s为普朗克常数．
2．光电效应与“光子说”：
(1)光电效应现象：当波长较短(频率较大)的光照射到金属表面时，金属中有______逸出，这种现象叫光电效应．连续的一份份能量子电子(2)经典理论的困难：光电效应实验表明：光电效应能否产生决定于入射光的______，与入射光的______无关．但由经典理论中“光的波动说”知光是一种波，其能量是连续的，与光的强度有关．
(3)爱因斯坦的“光子说”：爱因斯坦认为光的能量是________，是一份一份的，每一份叫一个______，光子的能量为________，其中ν为辐射的频率，h为普朗克常数．预习篇频率强度不连续的光子ε＝hν(4)光的波粒二象性：爱因斯坦的“光子说”很好地解释了光电效应，说明光具有________，而人们观察到光的干涉、衍射等实验事实却说明了光具有________，大量实验事实证明，光既具有________，也具有________．
3．原子光谱：
(1)氢原子光谱：实验发现，氢原子发出的光谱是一系列________的线状光谱，即原子光谱．
预习篇粒子性波动性波动性粒子性不连续 (2)原子能量是不连续的：实验发现，每种原子都有相应的原子光谱，说明原子只能处于一系列________的能量状态，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，会辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射的光子的能量是________的．预习篇不连续不连续二、物理学——人类文明进步的阶梯预习篇1．物理学与自然科学——人类文明进步的基石：
(1)物理学是自然科学的基础之一：物理学的研究______和研究______，在自然科学的各个领域都起着重要的作用．
(2)物理学与化学、生物学、天文学、地质学、医学、农业，甚至经济学的结合形成了很多交叉学科．
(3)物理学理论的革命性突破带动了化学、生物学、天文学、地质学等学科理论的突破性革命．成果方法预习篇2．物理学与现代技术——人类文明进步的推动力：
(1)牛顿力学和热学研究而发明的蒸汽机导致了第一次工业革命，使人类进入了__________．
(2)以电机的发明和电力的应用为标志的________革命，让人类迎来了第二次工业革命，使人类全面进入了________时代．
(3)量子论和相对论的建立使核物理和电子信息技术取得了重大突破，引发了第三次工业革命，把人类带进________．蒸汽机时代电力技术电气化信息时代考点篇　考点1 对光电效应的理解一、光电效应实验规律
光电效应实验的结论是：①任何金属都存在极限频率，即只有用大于某一频率的光照射到金属表面时，才能产生光电效应现象．②光电子的最大初动能和入射光的强度无关，只决定入射光的频率．③入射光照射金属时，光电子的发射时间不超过10－9s.④当入射光的频率大于极限频率时，产生的光电子数与入射光的强度成正比．考点篇二、“光子说”对光电效应的解释
入射光由大量的“光子”组成，每个“光子”的能量为ε＝hν，可见“光子”的能量仅由光的频率决定，当光照射到金属表面时，“光子”与金属中的电子产生作用，把能量全部传给电子，若电子获得的能量足以克服原子核的作用，则成为自由电子而逸出金属表面，金属中的电子能否逸出决定于“光子”给它的能量多少，即决定于光的频率，而与“光子”数的多少(即光的强度)无关．考点篇例1　某单色光照射金属时不会产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是(　　)
A．延长光照时间
B．增大光的强度
C．换用波长较短的光照射
D．换用频率较低的光照射 要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能产生光电效应，故C正确． C考点篇变式训练考点篇1．用某种频率的光照射到某一金属表面时未产生光电效应，则下列措施可使该金属产生光电效应的是(　　)
A．增大入射光的强度
B．增加光照射的时间
C．增大入射光的频率
D．增大入射光的波长C 入射光的频率必须大于金属的极限频率才能产生光电效应现象，某种频率的光不能使金属产生光电效应，说明光的频率不够大，要增大光的频率，C选项正确．考点篇考点2 对光的波粒二象性的理解考点篇1．光的波动性：人们通过实验观察到光能够产生干涉和衍射等反映波动性的实验现象，英国物理学家麦克斯韦创立了经典电磁理论并提出光是一种电磁波，这些都说明光具有波动性．
2．光的粒子性：人们通过实验观察到光电效应现象，爱因斯坦用“光子”成功解释了光电效应现象，说明光具有粒子性．考点篇3．光的波粒二象性：实验事实既证明了光具有波动性，又证明了光具有粒子性，所以光既具有波动性，又具有粒子性，就是说光具有波粒二象性．光的频率越大，粒子性越强，波动性越弱，反之亦然．考点篇例2　对光的波粒二象性的说法，正确的是(　　)
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样一种粒子
C．光的波长越大，波动性越强，粒子性越弱
D．光的波长越大，波动性越弱，粒子性越强所有的光都具有波粒二象性，A错；光子具有粒子性，不能说光是粒子，光具有波粒二象性，B错；光的波长越大，能量越小，粒子性越弱，波动性越强，C选项正确． C考点篇考点篇小结：光的波动性与粒子性的判断方法：
(1)大量光子易表现出波动性，个别光子易表现出粒子性．
(2)光的频率越低时，易表现为波动性，光的频率越高时易表现为粒子性．变式训练考点篇2．对光的认识，以下说法错误的是(　　)
A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现出波动性
B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的
C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了
D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显C 个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播规律表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性，光的波动性表现明显时仍具有粒子属性，因为波动性表现为粒子分布概率；光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故A、B、D正确，C错误，应选C项．考点篇