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文档简介
1、教学根本指标教学课题第24讲 光量子性课的类型新知识课教学方法讲授教学手段多媒体+黑板教学重点爱因斯坦的光子理论、波粒二象性，不确定关系教学难点光电效应参考教材马文尉?大学物理学?作业布置大作业双语教学否授课学时2学时大纲要求会使用光电方程、康普顿散射规律计算有关的简单问题；了解实物粒子的波粒二象性以及不确定关系；教学根本内容承启：光的波动性干预和衍射光的量子性光电效应05'§ 15.光的波粒二象性§ 15.3实物粒子的波粒二象性§ 15.4不确定关系1光电效应1.1、实验规律15'1饱和电流Is2遏制电压Ua3截止频率v0 4响应时间经典理论无法
2、解释1.2、 爱因斯坦光子论10'f能量：呂=h?光是以速度c前进的光子流.光子曰hY质量：mo 0m - 2cL右曰h；# h/、j动量：p = =- P221LcA1.3、 解释光电效应15'1爱因斯坦光电效应方程h 丫 = - mV； + W2解释：1.入射光强P,光子数 ，光电子数 =强度Ph饱和电流Is2)1._ mV；与"呈线性关系，与光强无关23)2mv；心十£4 光子能量h绘立即被电子吸收 t响应快2.康普敦效应2.1、K效应(10')x射线被晶体散射后，波长随散射角增大而增大，经典波动物理零偏移无法解释。2.2、光子理论的解释(20
3、')设光子与晶体静止的自由电子作弹性碰撞。能量守恒：h 0 - m°c2 =h - me2 |2h曰宀l h% - hY-二九一人= sin?=込入散射角，波长变化。动量寸恒：一 n0 +0 = n+mvm°c2ccJm°c2.3讨论(05')波长偏移.随散射角：增大，与入射光波长无 关，与散射晶体院子序 数无关。证实了光的微粒性，光子具有能量、质量、动量。证实了能量、动量守恒律也实用于微观过程一普遍自然规律3.光的波粒二象性(15')-1 - 1 k =n =k 波矢. n对光:E =h粒 p =hk波反映了光的波 (疝 粒(E, P)二
4、象性(25')4.德布罗意假设实物粒子也具波粒二象性。描写粒子性的矢量E、p和描写粒子波动性的量乂 k间也成立-lP = hk讨论：1.物质波德布罗意波：物质波和实物粒子系同一客体，正象 光波和 光子，物质波和物质微粒是同一个物质对象。证实物质波的正确电子具体的选择反射2电子衍射5不确定关系15'5.1根本概念经典力学：粒子位置动量能同时具有确定性量子力学：粒子位置动量不能同时具有确定性5.2电子单缝衍射中央明纹中心与第一暗纹间 x向动量 动量不确定量： ipx =h?LPx Jx =h位置不确定量：考虑其它暗纹：PxxApy创 ZhApzz 3h5.3讨论：1.不确定关系是波粒二象性的必然结果。与测量仪器
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