粤教版高中物理选修3-5光子.ppt

光　 子 1.了解普朗克能量量子假说以及微观世界中的量子化现象的概念，能够比较宏观物体和微观粒子的能量变化的不同。 2.知道金属逸出功的概念，知道爱因斯坦光电效应方程，并能用其解释光电效应现象。 3.知道光子的概念，会用光子能量和频率的关系进行计算。 光电效应及其规律的研究，使人类对物质世界的观念发生了变革：大自然在微观层次上是不连续的，即“量子化”的，而不是牛顿物理假设的在一切层次上都是连续的！光电效应最先由赫兹发现，他的学生勒纳德对光电效应的研究卓有成效并获1905年诺贝尔物理学奖，爱因斯坦提出光子论从理论上成功解决了光电效应面临的难题并因此获1921年诺贝尔物理学奖，美国物理学家密立根通过精确实验证实了爱因斯坦的理论，并获1923年诺贝尔物理学奖。光电效应的科学之光经众多物理学家前赴后继，三十年努力求索，在物理学史上成为一个绚丽夺目的篇章。让我们翻开这炫目的一页，沐浴科学的阳光吧！ 一、能量量子假说 1.1900年德国物理学家普朗克在研究电磁波的辐射时，提出了能量量子假说：物体热辐射所发出的电磁波的能量是________的，只能是________的整数倍，_________称为一个能量量子，其中ν是辐射________，h是一个常量，称为__________。h＝________________。 2.由假说出发可以非常合理地解释某些电磁波的________和________的实验现象。 不连续 hν hν 频率 普朗克常量 6.63×10－34 J·s 辐射 吸收 3.在微观世界里，物理量的取值很多时候是________的，只能取一些________的值。这种物理量分立取值的现象称为量子化现象。 二、光子的假说 1.1905年爱因斯坦提出，光的能量__________，而是________的，每一份叫做一个________。一个光子的能量ε＝________，h是普朗克常量，ν是光的频率。 2.光子假说，可以完美地解释________的各种特征。 分立 不连续 hν 不是连续的 　一份一份 　光子 光电效应 三、光电效应方程 1.逸出功：电子从金属逸出的过程中，所需做功的________ 。用符号W0表示，不同的金属逸出功不同。 2.光电效应方程。 爱因斯坦光电效应方程是根据________守恒定律推导出来的。描述的是光电子的最大初动能 ,跟入射光子的能量hν和逸出功W0之间的关系：____________________。 最小值 能量 四、对光电效应的解释 1.光电子的最大初动量Ek只与___________________有关，与_____________无关。 2.当入射光__________大于_________________时，发生光电效应，否则不能。 3.电子一次只吸收_____________光子，不需要积累能量的时间，因此，光电流的产生是______________的。 4.光发生光电效应时，入射光的_____________越大，包含的光电子越多，发射的光电子越多，_____________越大。 入射光的频率ν 光的强弱 频率ν 极限频率ν0 一个 瞬时 强度 饱和电流 能量量子化及其应用 德国物理学家普朗克在研究电磁波的辐射时，提出了物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是能量量子hν的整数倍，能量量子说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。 在微观世界里，物理量的取值很多时候是不连续的，只能取一些分立的值。这种物理量分立取值的现象称为量子化现象。 对于6.63×10－19J的能量子，其辐射的频率和波长是多少？ 1.已知某种光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则该光的能量子ε的值为(　　) 课堂训练 光子说的认识与应用 光的能量是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子。光子说能很好地解释光电效应；光由大量的微粒即光子组成，光确实具有粒子性。光电效应现象充分证明了光具有粒子性。 关于光子和光电子，以下说法正确的是(　　) A.光子就是光电子 B.光电子是金属中电子吸收光子后飞离金属表面产生的 C.真空中光子和光电子速度都是c D.光子和光电子都带负电 解析：光电子是金属中电子吸收光子后飞离金属表面产生的，所以光电子带负电，而光的每一份能量叫光子，光子不带电，所以选项A、D错误，B正确。光电子属于电子，所以其速度不等于光速，故选项C错误。 答案：B 课堂训练 2.红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是(　) A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光 解析：由光子的能量E＝hν可知，光子的能量跟光的频率成正比，由于红光的频率最小，故光子能量最小。 答案