第五章 第三节~第四节

1、.第三节量子化现象第四节物理学人类文明进步的阶梯知识目的核心素养1.初步理解微观世界中的量子化现象知道量子论的主要内容2理解光电效应、原子能量的不连续性及光的波粒二象性.1.知道量子论的建立对人类认识世界和科学开展的重要影响2理解物理学对人类文明进步的影响.一、量子化现象1黑体辐射：假如一个物体可以吸收照射到它上面的全部辐射而无反射，这一物体就称为黑体黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射2光电效应：当用一些波长较短的光照射金属外表时，金属便有电子逸出，这种现象称为光电效应从金属外表逸出的电子称为光电子光电效应的产生取决于光的频率而与光的强度无关3光的波粒二象性：大量的实验事实说明，光既具有波动性又具

2、有粒子性，也就是光具有波粒二象性4原子光谱：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐射或吸收一定频率的光子，辐射或吸收光子的能量是不连续的二、物理学与现代技术物理学的开展推动了科学技术的高速开展，几乎所有重大的新技术领域，如原子能技术、激光技术、电子和信息技术等的创立，都是在物理学中经过了长期的酝酿，在理论上和实验上获得打破，继而转化为技术成果的1判断以下说法的正误1量子理论中能量也是连续变化的×2一个量子就是组成物质的最小微粒，如原子、分子×3辐射的能量是一份一份的，因此物体的动能也是一份一份的×4光具有波粒二象性说明

3、有的光是波，有的光是粒子×2波长是0.122 0 m的紫外线的光子能量为_J.答案1.63×1018解析波长是0.122 0 m的紫外线的光子能量Ehh6.63×1034× J1.63×1018 J.一、对量子理论的初步认识1量子化假设：普朗克提出物质发射或吸收的能量E只能是某一最小能量单位的整数倍，En，n1,2,3n叫做量子数能量子的能量h.式中h为普朗克常量h6.63×1034 J·s是微观现象量子特征的表征，为频率，c为真空中的光速，为光波的波长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

4、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，物质之间传递的互相作用、物体的状态及变化等都是量子化的例1根据量子理论，光子的能量E0hh，其中c为真空中的光速、为光的频率、为光的波长，普朗克常量取h6.6×1034 J·s.太阳光垂直照射时，每平方米面积上的辐射功率为P1.35 kW.假设太阳辐射的平均波长为6.6×107 m，那么在垂直于太阳光的S1 m2面积上，每秒钟内可以接收到多少光子？答案4.5×1021个解析依题意，太阳光平均一个光子的能量为0h，在1 m2面积上，1 s内得到的阳光总能量

5、为EPt，接收到的光子个数N 个4.5×1021个针对训练多项选择关于量子假说，以下说法正确的选项是A为理解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了量子假说B量子假说第一次得出了不连续的概念C能量的量子化就是能的不连续化D量子假说认为电磁波在空间中的传播是不连续的答案BC解析普朗克提出了量子假说，认为物质发射和吸收能量时，能量不是连续的，是一份一份进展的它不但解决了黑体辐射的理论困难，更重要的是提出了“量子概念，揭开了物理学崭新的一页，选项B、C正确二、对光电效应的理解1光子说：爱因斯坦认为，光在传播过程中，是不连续的，它由数值分立的能量子组成，这些能量子叫光量子，也称“光子，光就是以光

6、速c运动着的光子流，每个光子的能量Ehh.2用光子说解释光电效应的规律：当光子照射到金属外表上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立即增加，不需要积累能量的过程这就是光电效应的发生用时极短的原因只有能量足够大，即频率足够大的光子照射在金属上，才能使电子获得足够大的动能，抑制金属原子核对它的束缚从金属外表飞离出来成为光电子，这就说明发生光电效应入射光的频率必须足够大，而不是光足够强例2硅光电池是利用光电效应原理制成的，以下表述正确的选项是A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D任

7、意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应答案A解析硅光电池把光能转化为电能，A正确；光子的能量取决于光的频率，只有当光子的能量足够大，被硅光电池中的电子吸收后，电子才能从金属中逸出，所以只有当光的频率足够大时才会发生光电效应，B、D错误；逸出的光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，C错误1光电效应能不能产生取决于入射光的频率，只要频率足够大，就可以产生光电效应，与光的照射时间无关2单位时间内产生光电子的多少取决于入射光的强度，入射光的强度越强，产生的光电子越多3逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大4“光电子的最大初动能与“光电子的动能的区别光照射到金属外表时，电子吸收光子

8、的能量，就可能向各个方向运动，运动过程中要抑制原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分能量转化为光电子的初动能所以金属外表的电子，只需抑制原子核的引力做功就能逸出，光电子具有的初动能最大，此时的动能叫做光电子的最大初动能三、对波粒二象性的理解1光电效应说明光具有粒子性，光的干预、衍射等实验事实，说明光具有波动性，大量实验事实说明，光既具有波动性又具有粒子性2光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同宏观上，大量光子传播往往表现为波动性；微观上，个别光子在与其他物质发生作用时，往往表现为粒子性3光的粒子性不同于宏观观念中的粒子，粒子性的含义是“不连续的，“一份一份的光的波动性也不同于宏观观

9、念中的波，波动规律决定光子在某点出现的概率，是一种概率波例3以下关于光的波粒二象性的说法中，正确的选项是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答案C解析光具有波粒二象性，即光具有波动性和粒子性，A错误；光子不是实物粒子，电子是实物粒子，故B错误光的波长越长，其波动性越明显，波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示出波动性，D错误1量子化的理解对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的选项是A辐射是由一份份的能量组成的，一份能量就是一个能量子B辐射和吸收的能量是某一最小值

10、的整数倍C吸收的能量可以是连续的D辐射和吸收的能量是量子化的答案C解析根据普朗克的量子理论，能量是不连续的，其辐射和吸收的能量只能是某一最小能量单位的整数倍，故A、B、D均正确，C错，所以选C.2光电效应的理解某单色光照射金属时不会产生光电效应，以下措施中可能使该金属产生光电效应的是A延长光照时间B增大光的强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射答案C解析要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能产生光电效应，故C正确3对光的波粒二象性的理解多项选择在单缝衍射实验中，中央亮纹的光侵占从单缝射入的整个光强的95%以上，假设如今只让一个

11、光子通过单缝，那么该光子A一定落在中央亮纹处B一定落在亮纹处C可能落在暗纹处D落在中央亮纹处的可能性最大答案CD解析根据光波是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故C、D选项正确.一、选择题考点一对能量量子化的理解1首先提出量子理论的科学家是A普朗克 B迈克尔孙C爱因斯坦 D德布罗意答案A解析为理解释黑体辐射，普朗克首先提出了能量的量子化，故A正确2太阳能发电是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的假设有N个频率为的光子打在硅光电池极板上并完全被转化为电能，那么产生的电能为Ah

12、 B.NhCNh D2Nh答案C解析由普朗克量子理论可知，频率为的单个光子能量h，那么N个这样的光子的总能量为Nh，故C正确考点二对光电效应的理解3多项选择光电效应的实验结论是：对于某种金属A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大其实,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是记忆有技巧,“死记之后会“活用。不记住那些根底知识,怎么会向高层次进军?尤其是语文学科涉猎的范围很广,要真正进步学生的写作程度,

13、单靠分析文章的写作技巧是远远不够的,必须从根底知识抓起,每天挤一点时间让学生“死记名篇佳句、名言警句,以及丰富的词语、新颖的材料等。这样,就会在有限的时间、空间里给学生的脑海里注入无限的内容。日积月累,积少成多,从而收到水滴石穿,绳锯木断的成效。答案AD解析根据光电效应规律可知，选项A正确；光的频率越高，光电子的初动能就越大，选项D正确4.多项选择如图1所示为光电管电路的示意图，关于光电管电路，以下说法正确的选项是图1A可以把光信号转变为电信号B电路中的电流是由光电子的运动形成的C光照射到光电管的A极产生光电子并飞向K极D光照射到光电管的K极产生光电子并飞向A极答案ABD解析在光电管中，当光照

14、射到阴极K时，将发射出光电子，被A极的正向电压吸引而奔向A极，形成光电流，使电路导通照射光的强度越大，产生的光电流越大，这样就把光信号转变为电信号，实现了光电转换，故A、B、D正确，C错误5关于爱因斯坦的光子说，以下说法正确的选项是A光只是在传播时才是一份一份的B光既然是一个一个的光子，所以它不可能具有波动性C空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与频率有关D空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与光的传播速度有关答案C解析由爱因斯坦的观点可知，光在发射、吸收、传播的各个过程中，都是由一个个能量子组成的，A错误；光的波粒二象性说明微观粒子具有波动性，B错误；光子能量与光的频率有关，而与

15、传播速度无关，C正确，D错误考点三对光的本性的认识6为了验证光具有波动性，某同学采用以下做法，其中可行的是A让一束光照射到一个轻小物体上，观察轻小物体是否会振动B让一束光通过一狭缝，观察是否发生衍射现象C让一束光通过一圆孔，观察是否发生小孔成像D以上做法均不可行答案B解析光波是一种概率波，不能理解为质点参与的振动，故A错光的衍射说明光具有波动性，故B正确光通过小孔成像，说明了光的直线传播，故C错7多项选择对光的认识，以下说法正确的选项是A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B光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的互相作用引起的C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表

16、现出粒子性时，就不具有波动性了D光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显答案ABD8多项选择波粒二象性是微观世界的根本特征，以下说法正确的有A光电效应现象提醒了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D光的波粒二象性说明有的光是波，有的光是粒子答案AB要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模拟，才能不断地掌握高一级程度的语言。我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的才能，课堂上，我特别重视老师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，上下起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿

17、的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还通过各种兴趣活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的才能，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的才能，强化了记忆，又开展了思维，为说打下了根底。解析光电效应提醒了光的粒子性，所以A正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑

18、体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射可用光的粒子性解释，即C错误；所有的光都具有波粒二象性，D错误二、非选择题这个工作可让学生分组负责搜集整理,登在小黑板上,每周一换。要求学生抽空抄录并且阅读成诵。其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探究、环保等多方面。如此下去,除假期外,一年便可以积累40多那么材料。假如学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?9能量子某激光笔的发光功率为0.10 W，发出波长为0.45 m的红色激光，试计算该激光笔1.0 s的时间内所发出的光子个数结果保存三位有效数字“师之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生而来。其中“师傅更早那么意指春秋时国君的老师。?说文解字?中有注曰：“师教人以道者之称也。“师之含义，如今泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。“老师的原意并非由“老而形容“师。“老在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。“老“师连用最初见于?史记?，有“荀卿最