2025版高考物理一轮复习课件 第十六章 第1课时 能量量子化 光电效应.pptxVIP

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;;;;;;1.热辐射

(1)定义:周围的一切物体都在辐射,这种辐射与物体的有关,所以叫作热辐射。

(2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体的不同而有所不同。;2.黑体、黑体辐射的实验规律

(1)黑体:能够入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。

(2)黑体辐射的实验规律

①黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体

的有关。

②随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强

度都有,另一方面,辐射强度的极大值向波

长较的方向移动,如图。;3.能量量子化

(1)能量子:普朗克认为,当带电微粒辐射或吸收能量时,只能辐射或吸收,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。

(2)能量子大小:ε=,其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率,h被称为普朗克常量。h=6.62607015×10-34J·s(一般取h=6.63×10-34J·s)。;4.光子

(1)光子及光子能量:爱因斯坦认为,光本身是由____________________

组成,频率为ν的光的能量子ε=,称为光子。

(2)光子的动量:①康普顿认为,光子不仅具有能量,而且具有动量,光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关。三者关系为p=。

②在康普顿效应中,当入射的光子与晶体中的电子碰撞时,要把一部分动量转移给电子,光子动量可能会变小,波长λ。;1.黑体能够反射各种波长的电磁波,但不会辐射电磁波。()

2.玻尔为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,提出了能量子的假说。

()

3.微观粒子的能量是量子化的,即微观粒子的能量是分立的。();例1关于黑体辐射的实验规律如图所示,下列说法正确的是

A.黑体不能够吸收照射到它上面的光波

B.随着温度的降低,各种波长的光辐射强度

都有所增加

C.随着温度的升高,辐射强度极大值向波长

较长的方向移动

D.黑体辐射的强度只与它的温度有关,与形状和黑体材料无关;能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁波

而不发生反射的物体称为黑体,选项A错误;

由题图可知,随着温度的降低,各种波长的光

辐射强度都有所减小,选项B错误;

???着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波

长较短的方向移动,选项C错误;

一般物体辐射电磁波的情况除了与温度有关,还与材料的种类及表面情况有关,但黑体辐射电磁波的情况只与它的温度有关,选项D正确。;例2(2023·江苏卷·14)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:

(1)每个光子的动量p和能量E;;;(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。;太阳辐射的硬X射线光子以球面波的形式均匀地向各个方向辐射,以太阳为圆心,半径为R的球面上每平方米面积上接收到的光子数相同,太阳每秒辐射光子的总能量E总=Pt ①

面积为S的镜头每秒接收到的辐射光子的能量;球面辐射模型

设一个点光源或球光源辐射光子的功率为P0,它以球面波的形式均匀向外辐射光子,在一段很短的时间Δt内辐射的能量E=P0·Δt,到光源的距离为R处有个正对光源的面积为S的接收器,

如图所示,则在Δt内接收器接收到的辐射

光子能量;光电效应;1.光电效应及其规律

(1)光电效应现象

照射到金属表面的光,能使金属中的从表面逸出的现象称为光电效应,这种电子常称为。;(2)光电效应规律

①每种金属都有一个截止频率νc,也称作极限频率,入射光的频率必须___________这个截止频率才能产生光电效应。

②光电子的最大初动能与入射光的强度,只随入射光的增大而增大。

③光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。;④当入射光的频率大于或等于截止频率时,在光的颜色不变的情况下,入射光越强,逸出的光电子数越,饱和电流越大,逸出光电子的数目与入射光的强度成正比,饱和电流的大小与入射光的强度成。;2.爱因斯坦光电效应方程

表达式:hν=Ek+W0或Ek=。

(1)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的____

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