成才之路2016_2017学年高中物理第17章波粒二象性第12节能量量子化光的粒子性课件.ppt

如图所示，把一块锌板连接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，观察到验电器的指针发生了变化，这说明锌板带了电。你知道锌板是怎样带上电的吗？ 1．热辐射 (1)定义：我们周围的一切物体都在辐射__________，这种辐射与物体的__________有关，所以叫热辐射。 (2)特征：热辐射强度按波长的分布情况随物体的_______而有所不同。 2．黑体 (1)定义：如果某种物体在任何温度下能够完全吸收入射的______________________而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。 (2)黑体辐射的特征：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的__________有关。 3．黑体辐射的实验规律 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_______有关，如图所示。 (1)随着温度的升高，各种波长的辐射强度都_________； (2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长_________的方向移动。 1．定义 普朗克认为，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的__________，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位__________地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。 2．能量子大小 ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为__________常量，h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s)。 3．能量的量子化 在微观世界中能量是__________的，或者说微观粒子的能量是__________的。 1．光电效应 照射到金属表面的光，能使金属中的__________从表面逸出的现象。如图所示。 2．光电子 光电效应中发射出来的_______。 3．光电效应的实验规律 (1)存在着饱和光电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，________电流越大。这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的____________越多。 (2)存在着遏止电压和截止频率：光电子的最大初动能与入射光的_______有关，而与入射光的_______无关，当入射光的频率低于__________时不能发生光电效应。 (3)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是________发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过________ s。 1．光子 光不仅在发射和吸收时能量是__________的，而且光本身就是由一个个不可分割的________组成的，频率为ν的光的能量子为hν，h为普朗克常量。这些能量子后来被称为光子。 2．爱因斯坦光电效应方程 在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是_______，这些能量的一 部分用来克服金属的_________ W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，即 hν＝__________或Ek＝__________ 1．光的散射 光在介质中与__________相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射。 2．康普顿效应 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有______________的成分，这个现象称为康普顿效应。 1．表达式 p＝__________　 2．说明 在康普顿效应中，入射光子与晶体中电子碰撞时，把一部分动量转移给__________，光子的动量__________，因此，有些光子散射后波长变__________。 2．一般物体与黑体的比较 特别提醒： (1)热辐射不一定要高温，任何温度的物体都发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强。 (2)黑体是一个理想化的物理模型，实际不存在。 (3)黑体看上去不是一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，例如：炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被看作黑体来处理。 答案：根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了这个人辐射的红外线的频率和强度。通过监测被测者辐射的红外线的情况就知道这个人的体温。 二、能量量子化 1．能量子 物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的，谐振子的能量是不连续的，只能是hν的整数倍，hν称为一个能量量子，其中ν是谐振子的振动频率，h是一个常数，称为普朗克常量。 2．普朗克常量 h＝6.63×10－34J·s 3．意义 可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象。 4．量子化现象 在微观世界中物理量分立取值的现象称为量子化现象。 5．量子化假设的意义 普朗克的能量子假设，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。普朗克常量h是自然界中最基本的常量之一，它体现了微观世界的基本特征。