量子化现象[精选].ppt

1-75 第三节 量子化现象 1.黑体： 如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射，这种物体就叫做黑体。 2.黑体辐射： 黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括可见光和不可见光)。 黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释。 一.黑体辐射：能量子假说的提出 3.能量子假说： 所谓能量子就是能量的最小单元。微观领域里能量的变化总表现为电磁波的辐射与吸收，不同频率的电磁波其能量子的值不同，表达式为： E=hυ 其中，υ是电磁波的频率，h是一个普遍适用的常量，称作普朗克常量。由实验测得h ＝6.63×10－34J·s。 4.能量的量子化 在微观领域里能量的不连续变化，即只能取分立值的现象，叫做能量的量子化。 ——普朗克的能量子假说不仅解决了黑体辐射的理论困难，而且揭开了物理学上崭新的篇章。 第三节 量子化现象 二.光子说：对光电效应的解释 1.光电效应： 当光线(包括不可见光)照射到金属表面时，有电子从金属表面发射出来的现象。发射出来的电子就是光电子。 实验表明，光电效应现象能否发生不是取决于光的强度而是取决于照射光的频率。极限频率的存在是与经典物理学的理论矛盾最尖锐的地方。 2.光子——爱因斯坦 光也是一种电磁波。光的最小能量单元就是光子，实际就是一种能量子。其能量为：E=hυ。 3.光子说对光电效应的解释： ⑴一个电子只能吸收一个光子； ⑵电子吸收光子的能量向外“运动”时，要克服金属的束缚作用而消耗能量(叫做金属的逸出功)。 ⑶吸收的光子能量要足够克服金属的束缚作用，电子才能够发射出来。 第三节 量子化现象 三.光的波粒二象性：光的本性的揭示 结论：光既具有波的特性又具有粒子的特性。 这就是光的波粒二象性。 ①在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性； ②在微观上，个别光子在与其他物质产生作用时，往往表现为粒子性。 1.光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性； 2.光电效应现象说明光具有粒子性。 第三节 量子化现象 四原子光谱：原子能量的不连续 2.原子光谱的解释： 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一能量状态时，辐射（或吸收）一定频率的光子，辐射（或吸收）的光子的能量是不连续的。 1.经典理论与实验的矛盾 ①经典理论：能量是连续变化的，原子发光的光谱是连续谱。 ②实验结论：原子发光的光谱是不连续的线状谱—原子光谱。 第三节 量子化现象 第三节 量子化现象 结论： 量子化现象是微观世界的普遍现象，这与经典理论产生尖锐矛盾。这暴露了经典物理学的局限性（宏观、低速）。从而引发了物理学的革命——量子论的建立，使人类对物质的认识由宏观世界进入微观领域。