沪科版高一物理必修二课件-6.4-微观世界与量子论

第六章经典力学与现代物理

6.4微观世界与量子论1887年赫兹发现了光电效应。当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。如带电小锌球在紫外线照射下会失去负电荷带上正电。1.什么是光电效应探究一、什么是光电效应？2．光电效应的现象金属板存在极限频率，当入射光的频率高于极限频率时能发生光电效应，当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应．探究一、什么是光电效应？经典物理学遇到的困难(1)理论：金属板受光波照射，板中电子接收的能量超过电子从金属板中脱离出来所需要的能量时，电子就会从金属板中脱离出来．(2)矛盾：当用低于某个极限频率的光波照射时，无论其强度多么大、照射的时间多么长，都不会有光电子产生，而用频率高于该极限频率的光波照射时，不论强度如何小，总是立即有光电子产生．探究二、经典物理学为何不能解释光电效应？爱因斯坦的光子说(1)内容：表面上看起来连续的光波是一颗一颗以光速运动的粒子组成的粒子流，这些粒子不能再分割，只能被整个地吸收或产生出来．这种粒子称为光量子，简称光子．光子的能量E＝hν，h＝6.63×10－34J·s.探究三、爱因斯坦如何解释光电效应的？爱因斯坦的光子说

(2)对光电效应规律的解释：①当光波照射到金属板上时，它同时接收到的是大量光子，若光波的频率较低，光子的能量小于电子从金属板中脱离出来所需要的能量，电子吸收一个光子后不能成为光电子，无电流产生．探究三、爱因斯坦如何解释光电效应的？爱因斯坦的光子说

(2)对光电效应规律的解释：②若光波的频率高到一定程度，一个光子的能量大于电子从金属板中脱离出来所需要的能量，电子吸收了一个光子后就能从金属板中脱离出来而成为光电子．探究三、爱因斯坦如何解释光电效应的？爱因斯坦的光子说

(2)对光电效应规律的解释：③单位时间内入射光子数越多，发生光电效应产生的光电子数越多，由光电子形成的光电流也就越大．探究三、爱因斯坦如何解释光电效应的？光到底是什么？17世纪形成了两种学说：由于早期的波动说不能用数学作严格的表达和分析、牛顿在物理界的威望，微粒说一直占上风。牛顿微粒说惠更斯波动说光是从光源发出的一种物质微粒，能解释光的直进、反射现象。认为光是在空间传播的某种波，能解释-----同时发生反射和折射、几束光相遇而互不干扰。牛顿惠更斯探究四、光是什么？*19世纪初，在实验中观察到光的干涉和衍射现，不能用微粒说解释，因而证明了波动说和正确性。这儿的粒子不同于牛顿所说的微粒。麦克斯韦电磁说(十九世纪)麦克斯韦认为光是一种电磁波,赫兹用实验证实了光的电磁本性.光是电磁波的主要依据：①传播都不需介质.②都是横波.③在真空中传播速度相同但19世纪末又发现了现象---光电效应，用波动性无法解释。光子说解释了光电效应。托马斯.杨爱因斯坦麦克斯韦爱因斯坦光子说(20世纪)光到底是什么？爱因斯坦托马斯.杨牛顿惠更斯麦克斯韦结论：光具有波粒二象性康普顿例1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，所产生的光电子形成的光电流越大D．超过极限频率的入射光频率越高，能量就越大AD例2下列关于光子的说法中正确的是(

)A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子B．光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C．光子的能量由光的频率决定，其能量与它的频率成正比D．光子带电AC

1．光谱太阳光经过分光镜得到的彩色光带叫做光谱．2．连续光谱(1)定义：太阳光的光谱是从红到紫连续分布的．(2)产生：炽热的固体和液体、高压气体可发出连续光谱，如白炽灯的钨丝通电后被加热到3000℃时发出的是连续光谱．探究五、什么是连续光谱和线光谱？3．线状光谱(1)定义：在黑暗的背景上只有几条发亮的光谱线，这样的光谱叫做线状光谱，又简称线光谱．(2)产生：气态物质经加热或高压放电后发出线状光谱(3)连续光谱包含了各种不同频率的光，但线状光谱中每条光谱线都对应着一种频率，不同物质的线光谱不同，故可利用线光谱鉴别物质．探究五、什么是连续光谱和线光谱？4．对光谱的研究玻尔建立了氢原子光谱理论，能够很好地解释氢原子光谱，但不能解释氢原子以外的其他元素的原子光谱，在此基础上建立的量子理论在微观领域取得了巨大成功．探究五、什么是连续光谱和线光谱？不仅光具有波粒二象性，一切实物粒子(如电子、原子、分子等)也都具有波粒二象性;德布罗意波进一步提出物质波理论，根据这一理论，每个物质粒子都伴随着一着波，这种波叫物质波又称概率波

：德布罗意波德布罗意晶体电子衍射图实物粒子与波单缝衍射像圆孔衍射像在光的衍射实验中，摄像记录弱光入射的几个不同曝光阶段的衍射图样，并进行比较，可以发现，在衍射图样中较亮的地方，光子出现的概率较大。实物粒子与波1．光电效应表明 (

)A．光是一种电磁波B．光是一种高速粒子流C．光具有粒子性D．光具有波动性C

当堂练习2．用光照射金属表面，没有发射光电子，这可能是 (

)A．入射光强度太小 B．照射的时间太短C．光的波长太短 D．光的频率太低D

当堂练习9、要想成功就是不怕困难，宽心做人，舍得做事，将赢的是整个人生。11、要冒一险!整个生命就是一场冒险，走得最远的人常是愿意去做愿意去冒险的人。9、如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。7、许多人企求着生活的完美结局，殊不知美根本不在结局，而在于追求的过程。3、真心的对别人产生点兴趣，是推销员最重要的品格。10、人生如瀑布，惊险一霎那，此后便是平坦的前途。20、有些事情本身我们无法控制，只好控制自己。19、男人你要记住，不管对手有多强大，你都不能倒下，要记住你身后还有个你心爱的女人。8、你出生的时候，你哭着，周围的人笑着;在生命的尽头，你笑着，而周围的人在哭着。17、生活中，我们不能富了口袋，穷了脑袋，有了梦想，少了思想。14、只要路是对的，就不怕路远。6、那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。2、忍是一种眼光，