粤教版物理必修第三册29第六章第四节电磁波及其应用第五节量子化现象.pdfVIP

第四节电磁波及其应用第五节量子

化现象

1．知道电磁场、电磁波的概念及电磁波的产生原理，知道光是一种电磁波，

光的能量是不连续的，能解释相关的自然现象．

2．理解电磁波的产生原理，了解电磁波的应用和电磁污染及防护，具有与光的

量子化有关的能量观念．

3．体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响，能理性讨论电磁污染

及其防护问题．通过对场的认识，体验人类对自然界的认识是不断发展的．

知识点一电磁场与电磁波

1．电磁场

(1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设

①变化的磁场能够在周围空间产生电场．

②变化的电场能够在周围空间产生磁场．

(2)电磁场：变化的电场和变化的磁场构成不可分割的统一场，称为电磁场．

2．电磁波

(1)电磁波的产生：变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波．

(2)电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质．

知识点二电磁场的物质性

1．电磁场的特点：看不见摸不着，没有固定的形状和体积，几个电磁场可以同

时占有同一空间．

2．电磁场的物质性的验证

(1)微波炉利用电磁波来加热食物，说明电磁场具有能量．

(2)光压现象说明电磁场具有质量．

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(3)美国物理学家康普顿通过实验验证了电磁场和电荷系统相互作用时遵守动量

守恒定律和能量守恒定律．

知识点三电磁波的应用

1．电视广播

(1)电视通过电磁波传播视频信号，其原理与传播音频信号相似．

(2)通常电视广播使用微波(选填“长波”“中波”或“微波”)传送电视信号．

(3)人们利用电磁波将电视信号先传递给地球同步通信卫星，然后由通信卫星将

信号传回大地．

2．雷达

(1)雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器．

(2)组成：雷达主要由发射机、接收机和显示器等部分组成．

(3)雷达工作时使用的是微波(选填“长波”“中波”或“微波”)．

3．移动电话

(1)现代通信技术是电磁波最辉煌的应用成果之一．

(2)无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的．

知识点四光是一种电磁波

1．19世纪60年代，麦克斯韦建立了电磁场理论．

2．1888年，赫兹用实验证实了电磁波的存在，并证明了电磁波和光一样具有反

射、折射、干涉和衍射等性质．

3．电磁波的速度等于光速．

知识点五能量子假说

1．热辐射

(1)热辐射：①定义：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，

所以叫作热辐射．

②特点：物体在热辐射中随温度的升高，辐射的较短波长的电磁波的成分越来

越大．

(2)黑体：①定义：某种物体能够全部吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反

射，这种物体就叫作黑体．

②黑体辐射的特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．

2．能量子

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(1)普朗克的假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数

倍．即能的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫作

能量子．

(2)能量子公式：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10-34

J·s．

(3)能量的量子化：在微观世界中能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分

立的．这种现象叫能量的量子化．

知识点六光子假说

1．光电效应

(1)概念：当光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出，这种现象被称

为光电效应，逸出的电子称为光电子．

(2)实验规律

①用不同频率的光去照射阴极时，光的频率越大，光电子动能越大；

②频率低于某一数值时，不论光的强度多大，都不能产生光电子．

2．光子

(1)概念：爱因斯坦1905年指出，当光和物质相互作用时，光的能量不是连续的，

而是一份一份光量子，这些光量子称为光子．

(2)光子的能量：ε＝hν．

知识点七光的波粒二象性

1．粒子性：爱因斯坦的光子假说成功地解释了光电效应，说明了光具有粒子

性．

2．波动性：光的干涉、衍射等实验事实说明了光具有波动性．

3．光的波粒二象性：光的这种既具有波动性，又具有粒子性的性质称为光的波

粒二象性．

知识点八原子结构的玻尔理论

1．定义：原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级．

2．能级跃迁：

(1)通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最稳定的．

(2)把原子从一