鲁科版必修二 第6章 第2节 量子世界 课件（23张）.pptx

第2节量子世界 一 紫外灾难 不连续的能量阅读教材第119 120页 紫外灾难 不连续的能量 部分 了解热辐射 黑体的概念 了解 紫外灾难 1 热辐射因物体中的 受到激发而发射出 的现象 称为热辐射 物体在任何温度下都会发生热辐射现象 2 黑体黑体是物理学家为了研究热辐射的规律而设想的一个理想化模型 它是一个能 热辐射而 热辐射的物体 分子 原子 电磁波 完全吸收 不反射 3 紫外灾难 1 实验曲线 人们发现 黑体的单色辐出度与黑体的辐射波 和 有关 并得出了黑体的单色辐出度与辐射波 之间关系的实验曲线 2 紫外灾难 在推导符合实验曲线的公式时 发现结果与实验曲线 这个与实验不符的结果出现在紫外区 波长 温度 波长 温度t 不符合 4 普朗克的量子说 1 提出的目的 普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的 2 含义 物体辐射 或吸收 的能量e只能是某一最小能量单位的 e n 1 2 3 3 量子的能量 辐射中的一份能量就是一个量子 量子的能量大小取决于辐射的 量子的能量 与 成正比 公式中h 6 63 10 34j s 称为普朗克常量 普朗克常量是普朗克引进的一个物理普适常数 是微观现象量子特征的表征 整数倍 n 波长 频率 h 5 量子 化 含义所谓量子 或量子化 本质是 思维拓展你觉得夏天穿什么颜色的衣服最热 为什么 答案夏天穿黑色衣服比穿浅色衣服感觉要热的多 因为黑色衣服吸收热辐射的能量多 反射热辐射的能量少 因而感觉要热得多 不连续性 二 物质的波粒二象性阅读教材第121 122页 物质的波粒二象性 了解物质的波动性和粒子性 1 物理学史 1 光的微粒说的创始人是 可以解释 等 2 光的波动说的代表人物是 3 光量子假设的提出者是 直到 的发现才验证了光量子假说的正确性 牛顿 光的反射 光的颜色 惠更斯 爱因斯坦 康普顿 2 光的本质光具有 它在一定条件下 突出地表现出 实质是不连续性 而在另一些条件下 又突出地表现出 3 物质波物理学家德布罗意进一步提出了 理论 根据这一理论 每个物质粒子都伴随着 这种波被称为物质波 又称为 戴维孙 革末及汤姆孙通过 实验证实了物质波的存在 波粒二象性 微粒性 波动性 物质波 一种波 概率波 电子衍射 4 结论光与静止质量不为零的物质都具有 思考判断 1 个别光子的行为表现为粒子性 大量光子的行为表现为波动性 2 光具有波粒二象性说明有的光是波 有的光是粒子 3 波粒二象性是牛顿的微粒说与惠更斯的波动说结合起来的学说 答案 1 2 3 波粒二象性 对量子化假设的理解 2 量子化 量子化的 灵魂 是不连续 在宏观领域中 这种量子化 或不连续性 相对于宏观量或宏观尺度极微小 完全可以忽略不计 但在微观世界里 量子化 或不连续 是明显的 微观物质系统的存在 物体之间传递的相互作用量 物体的状态及变化等都是量子化的 3 意义 成功解决了 紫外灾难 问题 精典示例 例1 多选 关于量子假说 下列说法正确的是 a 为了解决黑体辐射的理论困难 爱因斯坦提出了量子假说b 量子假说第一次提出了不连续的概念c 能量的量子化就是能量的不连续化d 量子假说认为电磁波在空间的传播是不连续的解析量子假说由普朗克提出 认为电磁波的发射和吸收都是不连续的 是一份一份进行的 它不但解决了黑体辐射的理论困难 而且更重要的是提出了 量子 概念 揭开了物理学上崭新的一页 选项b c正确 答案bc 针对训练1 太阳光垂直照射到地面上时 地面上1m2接收到的太阳光的功率为1 4kw 其中可见光部分约占45 假如认为可见光的波长约为0 55 m 普朗克常量h 6 63 10 34j s 求地面上1m2面积上每秒接收到的可见光的光子数 对波粒二象性的理解 要点归纳 1 光的本性的认识历程 2 光的波粒二象性 1 宏观上 大量光子表现为波动性 如光的干涉 衍射现象 对不同频率的光 频率越低 波长越长 表现出的波动性越显著 2 在微观上 个别光子与其他物质产生作用时表现为粒子性 如光电效应现象 康普顿效应现象 频率越高 波长越短 表现出的粒子性越显著 3 光子说说明光具有粒子性 而光子的能量与其频率成正比 频率是描述波动性特征的物理量 因此光子的能量 h 显示了光的波动性和粒子性之间的密切联系 3 物质的波粒二象性 精典示例 例2 多选 关于光的本性 下列说法中正确的是 a 光子说并没有否定光的电磁说b 光电效应现象反映了光的粒子性c 光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说得出来的d 大量光子产生的效果往往显示出粒子性 个别光子产生的效果往往显示出波动性解析光既有粒子性 又有波动性 但这两种特性并不是牛顿所支持的微粒说和惠更斯提出的波动说 它体现出的规律不再是宏观粒子和机械波所表现出的规律 而是自身体现的一种微观世界特有的规律 光子说和电磁说各自能解释光特有的现象 两者构成一个统一的整体 而微粒说和波动说是相互对立的 ab 光的波粒二象性应注意的问题 1 光子是能量为h 的微粒 表现出粒子性 而光子的能量与频率有关 体现了波动性 所以光子是统一波粒二象性的微粒 2 在不同条件下的表现不同 大量光子表现出波动性 个别光子表现出粒子性 3 光在传播时表现出波动性 光和其他物质相互作用时表现出粒子性 频率低的光波动性更强 频率高的光粒子性更强 针对训练2 下列有关光的波粒二象性的说法中 正确的是 a 有的光是波 有的光是粒子b 光子与电子是同样的一种粒子c 光的波长越长 其波动性越显著 波长越短 其粒子性越显著d 大量光子的行为往往显示出粒子性 解析一切光都具有波粒二象性 光的有些行为 如干涉 衍射 表现出波动性 有些行为 如光电效应 表现出粒子性 所以 不能说有的光是波 有的光是粒子 虽然光子与电子都是微观粒子 都具有波粒二象性 但电子是实物粒子 有静质量 光子不是实物粒子 没有静质量 电子是以实物形式存在的物质 光子是以场形式存在的物质 所以 不能说光子与