高二年级下册学期物理鲁科版（2025）必修第三册课件：5.4 初识光量子与量子世界36张PPT(含音频+视频).pptVIP

2.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3.0×108m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 ()A.2.3×10-18W B.3.8×10-19WC.7.0×10-10W D.1.2×10-18W【解析】选A。因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,所以察觉到绿光所接收的最小功率P=,式中E=6ε,又ε=hν=h,可解得P=W≈2.3×10-18W。则A正确,B、C、D错误。【加固训练】频率为ν的光子,具有的能量为hν,将这个光子打在处于静止状态的电子上,光子将偏离原运动方向,这种现象称为光子的散射。下列关于光子散射的说法正确的是 ()A.光子改变原来的运动方向,且传播速度变小B.光子由于在与电子碰撞中获得能量,因而频率增大C.由于受到电子碰撞,散射后的光子频率大于入射光子的频率D.由于受到电子碰撞,散射后的光子频率小于入射光子的频率【解析】选D。碰撞后光子改变原来的运动方向,但传播速度不变,光子由于在与电子碰撞中损失能量,因而频率减小,即ν1ν2,则D正确,A、B、C错误。【拓展例题】考查内容:光电效应【典例】图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图像,下列说法不正确的是 ()A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定C.遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大D.不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应【解析】选D。由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,故A说法正确;根据光电效应方程可得:Ekm=hν-W0=eUc,可知入射光频率越大,最大初动能越大,遏止电压越大,可知对于确定的金属,遏止电压与入射光的频率有关,故B说法正确;根据最大初动能:Ekm=eUc中,遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大,故C说法正确;发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率,与入射光的强度无关,故D说法错误。所以选D。【生活情境】如图所示,绿色植物在阳光下进行光合作用。探究:若每放出1个氧分子要吸收8个波长为6.88×10-7m的光量子,同时每放出1mol的氧气,植物储存469kJ的能量。绿色植物能量转换效率是多少?(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)第4节初识光量子与量子世界0一、光的量子化情境思考【思考】如图所示,是光电效应发生的示意图,这里的光指的是什么光?电子是哪里来的?提示:这里的光可以是可见光,也可以是紫外线、红外线等不可见光。光电效应中的电子是从金属中逸出的。1.光的本质:19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦创立的经典电磁场理论揭示出“光是一种_______”。2.光电效应:用光照射金属使金属发射出_____的现象。3.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能量子组成的,这些能量子被称为光子。4.波粒二象性:光既具有_____性,又具有_____性。电磁波电子一份一份波动粒子5.关于光的量子化下列说法正确的是_____。①光的干涉、洐射、偏振现象说明光具有波动性。②光子数量越大,其粒子性越明显。③光具有粒子性,但光子又不同于宏观观念的粒子。④湖面上的水波就是物质波。①③二、初识量子世界【情境思考】如图所示,是原子的核式模型示意图,元电荷是电量的最小单位,那么物体带电量是否具有量子化的特征?提示:物体的带电量是元电荷的整数倍,并不是连续变化的,具有量子的特征。1.量子假说认为,物质辐射(或吸收)的能量E只能是最小能量单位的整数倍,即______(n=1,2,3,…)。一份能量就是一个能量子,能量子的能量ε与频率ν成正比,即_______。2.如果一个物理量存在最小的_________的基本单位,那么该物理量是量子化的。E=nεε=hν不可分割【易错辨析】(1)“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”。 ()(2)只有光子数很多时,光才具有粒子性。 ()(3)一束单色光的能量可以连续变化。 ()(4)首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦。 ()(5)一个量子就是组成物质的最小微粒,如原子、分子。 ()(6)所谓量子或量子化,本质是不连续