171能量量子化.doc

2011-2012第二学期高二物理教学案 主备人：陈建新 审核人：郁凯捷17.1能量量子化、光的粒子性一教学目标1了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射及黑体辐射的实验规律，2了解能量子的概念。3了解光电效应及其实验规律、康普顿效应及其意义，知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。二重点、难点1黑体辐射的实验规律、能量子的概念2光电效应及其实验规律三教学过程【自主学习】一、黑体与黑体辐射1、热辐射：一切物体都在辐射_，这种辐射与物体的_有关，因此叫做热辐射。2、黑体：能够完全吸收入射的各种_而不发生_物体叫做黑体。3、黑体辐射：(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)随温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都有_；辐射强度的极大值向波长_的方向移动。二、普朗克的能量量子化假说1、能量量子化：黑体的空腔壁由大量振子（振动着的带电微粒）组成，其能量只能是某一最小能量值的_，并以这个最小能量值为单位_地辐射或吸收能量。2、能量子：（1）定义：不可再分的最小能量值。（2）关系式：=h，是_；h是_常数，h=_。三、光电效应现象及实验规律1、光电效应现象：在光的照射下物体_的现象，发射出来的电子叫做_。2、光电效应的实验规律：（1）存在_电流。在一定的光照条件下，随着所加电压的_，光电流趋于一个饱和值，入射光越强，饱和电流_，即入射光越强时，单位时间内发射的光电子数目_。（2）存在着_电压和_频率。只有施加_电压且达到某一值时才会使光电流为零，这一电压称为_电压，_电压的存在说明光电子具有一定的_。（3）光电效应具有_。当入射光频率超过截止频率0时，无论光怎样微弱，产生电流的时间不超过_，光电效应几乎是瞬时的。3、使电子从金属中逸出所需做功的_叫做这种金属的逸出功，不同金属的逸出功_。四、爱因斯坦的光电效应方程1、光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的_组成的，这些能量子被称为_，频率为的光的能量子为h。2、光电效应方程：表达式：_或_。意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是h，这些能量一部分用于克服金属的_，剩下的表现为逸出后电子的_。五、康普顿效应1、光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向_的现象。2、康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长0_的成分外，还有波长_0的成分，这个现象叫做康普顿效应。3、康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的_性的一面。光子的动量：p=_。【互动探究】例1下列说法正确的是（ ）A热辐射强度按波长的分布情况与物体的温度无关B热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同C常温下我们看到的物体的颜色是因为反射光所致D常温下我们看到的物体的颜色是因为物体吸收了此种色光所致例2关于黑体辐射实验，下列说法正确的是（ ）A随着温度的升高，各种波长的电磁波辐射强度都有增加B随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C维恩和瑞利公式都较好地符合黑体辐射的实验规律D普朗克利用量子论假设得到的黑体辐射强度分布的公式很好地符合黑体辐射的实验规律例3对于任何一种金属，必须满足下列哪种条件，才能发生光电效应 ( )A入射光的强度大于某一极限强度 B入射光的波长大于某一极限波长C入射光照射时间大于某一极限时间 D入射光的频率大于某一极限频率例4当单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出。如果入射光的频率不变而强度减弱，则（ ）A单位时间内逸出的光电子数将减少B有可能不发生光电效应C光电子的最大初动能将变小D从入射光照射金属表面到光电子开始逸出所经历的时间将延长【当堂反馈】1下列说法正确的是（ ）A黑体能完全吸收入射来的各种波长的电磁波B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C黑体热辐射的强度与波长无关D黑体辐射无任何实验2能正确解释黑体辐射实验规律的是 ( )A能量的连续经典理论 B普朗克提出的能量量子化理论C牛顿提出的能量微粒说 D以上说法均不正确3在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，如图所示，这时 ( ) A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带负电 D锌板带负电，指针带正电4用两束频率相同，强度不同的紫外线去照射两种不同金属，都能产生光电效应，则( )A因入射光频率相同，产生光电子的最大初动能必相同B用强度大的紫外线照射时，所产生的光电子的初速度一定大C从极限波长较长的金属中飞出的光电子的初速度一定大D由强度大的紫外线所照射的金属，单位时间内产生的光电子数目一定多17.1能量量子、光的粒子性同步练习1以下宏观概念，哪些是“量子化”的 ( )A木棒的长度 B物体的质量C物体的动量 D学生的个数2红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是 ( ) A红光 B橙光 C黄光 D绿光3. 下列说法正确的是（ ）A一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关B只有高温物体才能辐射电磁波C物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波D温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越弱4能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为1018J，已知可见光的平均波长约为60 m，普朗克常量为：663 x1034Js，则进人人眼的光子数至少为 ( )A1个 B3个 C .30个 D300个5黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知 ( ) A随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 6一束绿光照射某金属表面发生了光电效应，对此，以下说法正确的是（ ）A若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B如增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加D若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加7如图所示是光电管应用的原理图，电路中产生了光电流，下列说法正确的是 （ ）A入射光的强度越大，光电流就越大B入射光的强度越大，产生光电流越快C光电管两端的电压越高，光电流就越大D如果把图中电池的正负极交换，电路中一定没有电流8关于光的本性，下列说法中正确的是（ ）A光电效应反映光的粒子性 B光子的能量由光的强度所决定C光子的能量与光的频率成正比D光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子9下列关于光电效应的说法正确的是（ ）A若某材料的逸出功是W，它的极限频率为h/W B光电子的初速度和照射光的频率成正比C光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大10一金属表面，受绿光照射时发射出电子，受黄光照射时无电子发射下列有色光照射到这金属表面上时会引起光电子发射的是（ ）A紫光 B橙光 C蓝光 D红光11用某一频率的绿光照射某金属时恰好能产生光电效应，则改用强度相同的蓝光和紫光分别照射该金属，下列说法正确的是 ( )A用蓝光照射时，光电子的最大初动能比用紫光照射时小B用蓝光和紫光照射时，在相同时间内逸出的电子数相同C用蓝光照射时，在同样时间内逸出的电子数目较多D用紫光照射时，在同样时间内逸出的电子数目较多12关于光电效应的说法中，正确的有 ( )A要使光电效应发生，入射光子的能量必须大于原子的电离能B极限频率的存在，可以表明电子对光子的吸收是一对一的C增大入射光子的能量，光电子的最大初动能必随着增大D电子对光子的吸收不存在能量的积累过程13用绿光照射一光电管能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大应（ ）A改用红光照射 B增大绿光的强度 C增大光电管上的加速电压 D改用紫光照射14用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现在把人射光的条件改变，再照射这种金属下列说法正确的是（ ）A把这束绿光遮住一半，则可能不产生光电效应B把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子数将减少C若改用一束红光照射，则可能不产生光电效应D若改用一束蓝光照射，则逸出光电子的最大初动能将增大15用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率变，而减弱光的强度，则（ ）A逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C逸出的光电子数木变，光电子的最大初动能减小D光的强度减弱到某一数值，就没有光电子选出了16分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光