2013鲁科版必修二62《量子世界》ppt课件

2019/5/15,2019/5/15,通过上节课的学习，我们知道在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵小小的令人不安的乌云。” 两朵乌云： 迈克尔孙莫雷实验 热辐射实验,相对论,2019/5/15,光速是相对的，在不同的参照系上测量，光速可能不同。,在任何惯性系中，测量的光速都相等。,绝对的时间与绝对的空间，时间与空间和物体的运动无关,时间与空间是相对的与物体的运动有关，（时间延缓效应、长度收缩效应）,物体的质量是恒定的。,物体的质量与运动有关，运动时质量变大。,低速世界（我们所生活的这个世界）,高速世界（速度接近或达到光速）,2019/5/15,通过前面的学习，我们知道在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵小小的令人不安的乌云。” 两朵乌云： 迈克尔孙莫雷实验 热辐射实验,相对论,量子论,2019/5/15,我们知道，燃烧的物体都会发光，后来人们发现那是因为燃烧使物体温度升高的缘故。 为什么？ 光有很多种颜色： 可见光：红橙黄绿青蓝紫 光是一种电磁波， 波长不同光的颜色就不一样。 可见光：红橙黄绿青蓝紫 波长：780nm380nm,2019/5/15,燃烧与光到底有什么关系？ 热辐射：任何物体在任何温度下都会发射各种波长的电磁波。 当温度达到一定值时，使发射电磁波的波长在可见光波长范围内，就可以看到光。 任何物体都可以发射热辐射，也可以吸收吸收热辐射。 黑体：一个能完全吸收热辐射而不反射热辐射的物体。（即光射进去之后完全不反射出来）,2019/5/15,科学家们通过实验得出：黑体辐射的波长与温度的关系。,物理学家想通过经典物理学理论推导出实验曲线。,瑞利金斯曲线,实验曲线,2019/5/15,普朗克从1894年起投入对黑体辐射的研究，奋斗了6年。在用经典理论无法解释实验结果的情况下，提出了崭新的量子假说，成功的解决了“紫外灾难”的问题。,2019/5/15,普朗克的量子假说认为：物质辐射的能量是一份一份的，就像物体是由一个一个原子构成的一样。 一份能量就是一个量子，大小取决于波长，与频率成正比：,是普适常数6.6310-34JS， 是频率。,经典物理学认为，能量是连续的。,2019/5/15,人们认为光有两种属性，波动性和粒子性。光是电磁波，具有波动性。什么是粒子性？ 1、牛顿是光的微粒说的创始人，认为光是高速运动的粒子流。 可以解释光的反射、光的颜色等。18世纪被大多数人说认可。 但却不能解释光的干涉、衍射等。,二、光是什么？,2019/5/15,2、荷兰物理学家惠更斯认为，光像水波一样，是一种波，称为光波。 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦又提出光是一种电磁波。即光的波动说。 可以解释光的干涉、衍射等 到19世纪，波动说就取代了微粒说，得到大多数人的认可。,2019/5/15,3、但20世纪初，光电效应的出现，人们发现电磁波又没办法解释这一现象。 这时爱因斯坦意识到普朗克量子假设的意义，即能量是量子化的。提出了光量子假设。 爱因斯坦认为：光是不连续的、分成许多单元，具有一定的能量，这些单元就称为光量子。即光也是一份一份的。 光量子即光子。,2019/5/15,4、光具有波粒二象性：光在一定条件下，突出地表现为微粒性，实质是不连续的。而在另一些条件下，又突出地表现为波动性。,2019/5/15,5、法国物理学家德布罗意通过研究，意识到既然光具有波粒二象性，那么质量不为零的物质粒子（如