第十七章波粒二象性详解
第17章 波粒二象性
强弱如何,遏止电压是一 遏 Is 样的. 光的频率 ν改变 止 电 时，遏止电压也会改变。 压 光电子的能量只与入射 光的频率有关，与入射 U O bU a 光的强弱无关。
流
兰光 黄光（ 弱）
U
存在截止频率c
经研究后发现：当入射光的频率减小 到某一数值时，即使不施加反向电压也没 有光电流，这表明已经没有光电子了，这 一数值称为截止频率或极限频率。 对于每种金属，都相应确定的截止频率c 。 当入射光频率 > c 时，电子才能逸出金 属表面； 当入射光频率 < c时，无论光强多大也无 电子逸出金属表面。
• 遗憾的是，普朗克虽然发现了能量子，但他不 能理解这一发现的意义，对自己的发现长期惴 惴不安。在发现能量子之后的长达１４年时间， 他总想退回到经典物理学的立场。他曾在散步 时对儿子说：“我现在做的事情，要么毫无意 义，要么可能成为牛顿以后物理学上最大的发 现。” • 普朗克在做出量子假说时已年过四十。他受过 严格的经典物理学训练，对经典物理学十分熟 悉和热爱。他不愿意同经典物理学决裂，只是 迫于事实的压力，才不得不做出能量子的假说。 他的能量子理论是不彻底的，他的理论还是以 承认电磁波本身的连续性为基础的。他把自己 的量子假说仅仅局限于粒子对电磁波的吸收和 发射的特殊性上。
• １９０５年，爱因斯坦提出光量子假说， 成功地解释了光电效应；１９０６年，他 又将量子理论运用到固体比热问题，获得 成功；１９１２年，玻尔将量子理论引入 到原子结构理论中，克服了经典理论解释 原子稳定性的困难，建立了他的原子结构 模型，取得了原子物理学划时代的进展； １９２２年，康普顿通过实验最终使物理 学家们确认光量子图景的实在性，从而使 量子理论得到科学界的普遍承认。
h 6.626 10
实物粒子的波粒二象性德布罗意波
k
3 kT 2
1 mv2 2
h
h
0
1.46 A
mv 3mkT
ZP33,32B 例7 当电子的德布罗意波长与可见光波长
（库）
（λ=5500 A )相同时，求它的动能是多少电子伏特？
解
Ek
p2 2me
h2
5.0 106 eV
2me
作业ZP44,6，
ZP43-44,1-6 ZP38,1-7
p mv 2meU U
若U 150 V, 0.1nm U 1.5104V, 0.01nm
应用：电子显微 镜（波长10-2～ 10-3nm).
（库）
ZP例392,7 电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U 的静电场加速后，其德布罗意波长是0.4A ,则U约为
(A) 150V (B) 330V (C) 630V (D) 9
电子束透过多晶铝箔的衍射
电子的衍射图样与X射线衍射结果非常相似。
电子束晶体（铝箔） X射线晶体（铝箔）
衍射花样铝箔
的衍射花样
戴维逊和汤姆逊因验证电子的波动性分享
1937年的物理学诺贝尔奖。
1961年琼森做了电子的单缝、双缝、三缝和四 缝衍射实验。
单缝
双缝
三缝
四缝
在电子的波动性被证实之后,实验中逐渐发现了中子、
用电子波代替可见光制成的电子显微镜能具有极 高的分辨本领。
1932年德国人鲁 斯卡成功研制了 电子显微镜
附、德布罗意假设
一个能量为E ，动量为P 的实物粒子，
同时具有波动性，波长和频率分别是
h mv
mc2 h
爱因斯坦 --德布罗意 关系式
与实物粒子相联系的波称为物质波， 或德布罗意波.
第十七章本章优化总结波粒二象性
最小
波 粒 二 象 性
栏目 导引
第十七章 波粒二象性七章 波粒二象性
专题一 光电效应规律及其应用 有关光电效应的问题主要有两个方面：一是关于光电效应现 象的判断，二是运用光电效应方程进行计算．求解光电效应 问题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定 关系，准确把握它们的内在联系．
栏目 导引
1．决定关系及联系
第十七章 波粒二象性
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第十七章 波粒二象性
2.“光电子的动能”可以是介于 0～Ekm 的任意值，只有从 金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率 增大而增大． 3．光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的， 金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当电子吸 收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效 应．
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第十七章 波粒二象性
4．入射光强度指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上 的光子的总能量，在入射光频率 ν 不变时，光强正比于单位 时间内照到金属表面单位面积上的光子数，但若入射光频率 不同，即使光强相同，单位时间内照到金属表面单位面积上 的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子数也不相 同(形成的光电流也不相同)．
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第十七章 波粒二象性
专题二 对光的波粒二象性的进一步认识 1．大量光子产生的效果显示出波动性，比如干涉、衍射现象 中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹， 波动性体现了出来；个别光子产生的效果显示出粒子性，如 果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫无规律 的光点，粒子性充分体现；但是如果微弱的光在照射时间加 长的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规律 性，倾向于干涉、衍射的分布规律．这些实验为人们认识光 的波粒二象性提供了良好的依据．
波粒二象性知识点总结
波粒二象性知识点总结波粒二象性是量子力学的基础概念之一，是描述微观粒子行为的理论。
这一概念也是对经典物理学“波动”与“粒子”概念的修正和补充。
在日常生活中，我们所接触到的物体大多是宏观物体，其运动状态受牛顿力学的描述。
但当我们观察到微观粒子时，牛顿力学已经无法描述其行为，因此需要量子力学的波粒二象性来描述。
本文将介绍波粒二象性的基本知识点。
1. 波动性在物理学中，“波”是指运动方式呈波浪形态的前进性振动，它具有振幅、波长、频率等物理量。
波动是一种描述物质运动的方式，可以解释许多经典物理现象，如声波、光波等。
然而，在描述物质微观粒子时，波动性并不能完全解释其现象。
因此，我们需要引入第二个概念——粒子性。
2. 粒子性“粒子”是指宏观物体的一个基本单元，由固定的质量和位置，以及运动状态（如速度、动量、能量）等特性组成。
在经典物理学中，物质被认为是由许多可观测的粒子组成的，这些粒子遵循牛顿定律。
而当我们开始观察微观粒子时，我们会发现它们的行为并不完全符合牛顿力学，因此需要引入波粒二象性。
3. 波粒二象性波粒二象性是指微观粒子既具有波动性，又具有粒子性，即它们既可以表现为波，又可以表现为粒子。
这一概念是量子力学的基础之一，也是该学科的核心概念之一。
3.1 波动性表现为干涉和衍射波动性的体现是微观粒子在干涉和衍射实验中的行为。
波动的传播具有干涉和衍射的特性，这也是微观粒子的行为所遵循的规律。
当一束微观粒子通过一个狭缝时，会出现干涉现象，即在远离狭缝的屏幕上形成干涉条纹。
这种现象可以解释微观粒子在空间中的波动性。
当微观粒子通过两个狭缝时，会出现衍射现象，即在屏幕上出现衍射条纹。
这种现象也可以解释微观粒子在空间中的波动性。
3.2 粒子性表现为量子化现象粒子性的体现则是微观粒子的量子化现象。
根据量子力学，微观粒子在运动时只能取到一定能量的离散值，这被称为能量量子化。
这种现象表明微观粒子的能量是分立的，而不是连续的。
波粒二象性 整章
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五、光电效应在近代技术中的应用
光电管：把光信号转化为电信号。
光控继电器
可以用于自动控制，自动计 数、自动报警、自动跟踪等
放大器
控制机构
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如图所示是做光电效应实验的装置简图。在抽成真空的玻
璃管内，K为阴极（用金属铯制成，发生光电效应的逸出
功为1.9eV），A为阳极。在a、b间不接任何电源，用频率
形成光电流。
V
K阴
极
G
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1、每种金属都存在截止频率（极限频率）γc ；
•当入射光频率 > c 时，电子才能逸出金属表面； •当入射光频率 < c时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
2、光子的最大初动能随入射光的频率增大而增大；
遏止电压UC=EKm（使光电流减小到零的反向电压） 随着入射光的频率的增大而增大，与光强无关。
31
七、光子的能量和动量
Em2c Eh
m h （光子的动质量）
c2
Pm ch c2 •chc h
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32
既然光子有动量，那么光照射到物体表面被吸
收或被反射时就会对物体有压力，叫做 “光
压”。有人设想在遥远的宇宙探测中利用光压
力作动力推动航天器加速，这样可以大大减少
航天器发射时自身的体积和重量的影响，在某
2.爱因斯坦光电效应方程
hEk W0
W 电子逸出金属表面所需做功的最小值，称为逸出功； 0
Ek
1 2
mev2
为光电子的最大初动能。 实用文档
21
3、光子说对光电效应的解释
实验事实
光子说的解释
截止频率 只有当hγ>W0才有光电子逸出， 所以γc=W0/h。
第十七章 波粒二象性
第十七章波粒二象性第一节能量量子化第二节光电效应[教学目标]一、知识目标：1）了解热辐射、黑体、黑体辐射的概念；知道黑体辐射的实验规律；2）知道普朗克量子假说；3）知道光电效应现象和规律；2）知道极限频率，知道光子说；了解光电方程及逸出功；二、能力目标：能运用光子说解释光电效应，能从能量及其转化的角度理解和应用光电效应表现出的基本规律。
三、情感目标：培养学生从理论与实验结合的高度，运用抽象思维和严密的逻辑推理阐述光现象，并运用有关原理验证确保思维的正确性；从中体会全面地认识物理问题要有充分的理论和实验依据。
[重点难点]本节的重点：光电效应现象及光电效应的主要规律——极限频率的存在及物理意义、光电子的初动能与入射光强度无关以及光电效应的瞬时性；爱因斯坦的光子说及光子能量的计算。
[教学内容]一、能量量子化：1、黑体与黑体辐射：2、黑体辐射的实验规律：3、普朗克能量子假说：二、光电效应：1、光电效应实验及光电效应规律：2、极限频率：3、光子说及光电方程：4、光电管：5、光电效应基本规律的再认识（从能量观点的理解和应用）[课堂讲练]1、在演示光电效应的实验中，原来不带电的锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电的指针就张开一个角度，如图示，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，指针带正电；D）锌板带负电，指针带负电；验电器锌片弧光灯2、用绿光照射一金属能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，应（）A）改用红光照射；B）增大绿光强度；C）增大光电管的加速电压D）改用紫光照射。
3、对于任何一种金属，产生光电效应必须满足的条件是：（）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）入射光的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。
4、用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应，对于这两个过程，下列四个物理量中，一定相同的是，可能相同的是，一定不相同的是。
高二物理 选修3-5 第十七章 波粒二象性
高二物理选修3－5 第十七章波粒二象性新课标要求1．内容标准（1）了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
（2）通过实验了解光电效应。
知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
（3）了解康普顿效应。
（4）根据实验说明光的波粒二象性。
知道光是一种概率波。
（5）知道实物粒子具有波动性。
知道电子云。
初步了解不确定性关系。
（6）通过典型事例了解人类直接经验的局限性。
体会人类对世界的探究是不断深入的。
例 1 通过电子衍射实验，初步了解微观粒子的波粒二象性，体会人类对于物质世界认识的不断深入。
2．活动建议阅读有关微观世界的科普读物，写出读书体会。
新课程学习17．2 科学的转折：光的粒子性★新课标要求（一）知识与技能1．通过实验了解光电效应的实验规律。
2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
3．了解康普顿效应，了解光子的动量（二）过程与方法经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
（三）情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
★教学重点光电效应的实验规律★教学难点爱因斯坦光电效应方程以及意义★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排2 课时★教学过程（一）引入新课提问：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？（多媒体投影，见课件。
）学生回顾、思考，并回答。
教师倾听、点评。
光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波。
19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。
然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。
对这一现象及其他相关问题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
第十七章 波粒二象性知识总结
第十七章 波粒二象性 17.1能量量子化一、黑体与黑体辐射 1．热辐射(1)定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体温度有关，所以叫热辐射．(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有所不同． 2．黑体(1)定义：某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．(2)黑体辐射特点：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．想一想 在火炉旁边有什么感觉？投入炉中的铁块颜色怎样变化？说明了什么问题？答案 在火炉旁会感到热，这是由于火炉不断地向外辐射能量．投入炉中的铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色，这表明同一物体热辐射的强度与温度有关． 二、黑体辐射的实验规律1．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．2．随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动．现实生活中不存在理想的黑体，实际的物体都能辐射红外线(电磁波)，也都能吸收和反射红外线(电磁波)，绝对黑体不存在，是理想化的模型． 三、能量子1．定义：普朗克认为，带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子．注意：带电微粒的辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的2．大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h 是普朗克常量，数值h ＝6.626×10－34J ·s(一般h 取6.63×10－34 J ·s)．其中ν ＝ cλ 在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化．17.2光的粒子性一、光电效应（光电效应证明了光的粒子性）1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．2．光电子：光电效应中发射出来的电子． （1）光电效应的实质：光现象――→转化为电现象． （2）光电效应中的光包括不可见光和可见光．（3）光电子：光电效应中发射出来的光电子，其本质还是电子．光电子的能量只与入射光的频率有关，与光的强度无光。
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第十七章波粒二象性Ⅱ学习指导一、本章知识结构二、本章重点、难点分析1．黑体和黑体辐射如果某种物质能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。
(1)现实生活中不存在理想的黑体，实际的物体都能辐射红外线(电磁波)，也都能吸收和反射红外线，绝对黑体是理想化模型。
(2)黑体看上去不一定是“黑”的，有些可看做暗黑体的物体由于自身较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔、一些发光体也被当作黑体来处理。
(3)黑体辐射的特性：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。
(4)黑体辐射实验规律。
从下页右图中可以看出，随温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都在增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
2．能量的量子化宏观世界的能量是连续的，微观世界里的能量是不连续的，不是任意值，是量子化的，或者说是分立的。
1900年，德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量ε的整数倍，最小能量称为能量子ε＝h ν普朗克常量：h ＝6.626×10－34J ·s 3．光电效应的规律 (1)入射光越强，饱和光电流就越大，也就是单位时间内发射的光电子数越多。
即光电流强度与入射光的强度成正比。
光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值。
因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关。
只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比。
(2)射出的光电子存在最大初动能，最大初动能与光强无关，只随光的频率的增大而增大。
遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U C212c e v m ＝eU c 遏止电压的存在说明光电子具有一定的初速度，遏止电压随入射光的频率改变，与光强无关。
(3)任何金属都存在截止频率，用超过截止频率的光照射这种金属才能产生光电效应，低于截止频率的光照射，无论光有多强，照射时间有多长，都不会产生光电效应。
(4)光电效应的瞬时性，产生光电效应的时间不会超过10－9s 。
例1 光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值 A ．只跟入射光的频率有关 B ．只跟入射光的强度有关C ．跟入射光的频率和强度都有关D ．除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照时间有关说明：根据光电效应的规律可知，光电子最大初动能E k 值取决于入射光的频率ν，故选项A 正确。
4．爱因斯坦光电效应方程(1)空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量E ＝h ν。
(2)爱因斯坦光电效应方程：E k ＝h ν－W 0。
(3)光子说对光电效应的解释。
①对光电流强度的解释。
发生光电效应时，光强度越大意味着单位时间内打在金属上的光子数越多，那么逸出的光电子数目也就越多。
②对截止频率的解释。
光电效应是金属中的自由电子吸收了光子的能量后，其动能大到足以克服金属离子的引力而逃逸出金属表面，成为光电子。
对一定金属来说，如果入射光子的频率较低，它的能量小于金属的逸出功，就不能产生光电效应，这就是存在截止频率的原因。
③对最大初动能的解释。
光电效应方程：E k ＝h ν－W 0，展示的是一个光子和一个电子之间能量转化的守恒关系。
逸出功是一定的，照射光的频率越大，从金属中逸出的光电子的初动能就越大。
④对瞬时性的解释。
当光子照到金属上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收。
电子吸收光子能量后，动能立刻就增加了，不需要积累能量的过程。
例2 铝的逸出功是4.2eV ，现在将波长为200nm 的光照射铝的表面。
求： (1)光电子的最大出动能； (2)遏止电压为多少； (3)铝的截止频率是多大？说明：根据光电效应方程有E k ＝λhc－W 0＝3.225×10－19J由E k ＝eU c 可得V 016.2k ==e EU c 由h ν0＝W 可知ν0＝hW＝1.014×1015Hz 例3 用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν 变化的E k －ν 图象。
已知钨的逸出功是3.28eV ，锌的逸出功是3.34eV ，若将二者的图象画在同一个E k －ν 坐标系中，如下图所示用实线表示钨、虚线表示锌，则正确反映这一过程的是说明：依据光电效应方程E k ＝h ν－W 0可知，E k －ν 图线的斜率代表普朗克常量h ，因此钨和锌的E k －ν 图线应该平行。
图线的横截距代表截止频率νc ，而νc ＝hW，钨的νc 小些，因此A 图正确。
5．康普顿效应X 射线的光子与石墨晶体中的电子碰撞时遵守能量守恒定律和动量守恒定律，理论与实验符合得很好，说明光子与物质粒子一样，有能量、动量。
假定X 射线的光子与晶体中的电子发生完全弹性碰撞，光子把部分能量转移给了电子，能量由h ν 减小为h ν′，因此频率减小，波长增大。
同时，光子还使电子获得一定的动量，这样就圆满地解释了康普顿效应。
光子的动量为：λhp =6．光的波粒二象性光既具有波动性，又具有粒子性，为说明光的一切行为，只能说光具有波粒二象性。
(1)既不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观概念中的粒子。
(2)大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性；频率越低的光波动性越明显，频率越高的光粒子性越明显。
(3)光在传播过程中往往显示波动性，在与物质作用时往往显示粒子性。
例4 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说明：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射、偏振)表现出波动性，有些行为(如光电效应、康普顿效应)表现出粒子性，所以不能说有的光是波，有的光是粒子，而是光具有波粒二象性。
波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著；大量光子表现出波动性，少量光子显示出粒子性。
因此答案为C 选项。
7．粒子的波动性 物质波物质波也称为“实物波”或“德布罗意波”，德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应。
德布罗意波⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==p h h λεν：：波长频率例5 电子经电势差为U ＝200V 的电场加速，在ν <<c 的情况下，求此电子的德布罗意波长。
说明：由动能定理221mv Ue =可得电子加速后的速度02m eU v =由p h =λ可得：nm 10.68822k0-⨯==E m hλ 8．概率波(1)经典物理学概念中的粒子和波经典的粒子：有一定的大小、质量，有的还具有电荷，任意时刻具有确定的位置和速度及时空中确定的轨道。
经典的波：具有频率和波长，具有时空的周期性。
在经典物理学中，粒子和波是两种不同的研究对象，具有非常不同的表现。
(2)光波是概率波光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，所以光波是概率波。
光子的行为服从统计规律。
干涉加强处表示光子到达的数目多，从统计的观点来看，就是光子在该处出现的概率大；干涉减弱处表示光子到达的数目少，也就是光子在该处出现的概率小。
这种概率的大小服从波动规律，因此成为概率波。
(3)物质波是概率波电子和其他微观粒子，由于同样具有波粒二象性，所以与它们相联系的物质波也是概率波。
双缝干涉图样中的明纹处是电子落点概率大的地方，暗纹处是电子落点概率小的地方。
例6 在做双缝干涉实验时，在观察屏的某处是亮纹，则对光子到达观察屏的位置下列说法正确的是 A ．到达亮纹处的比率比到达暗纹处的比率大 B ．到达暗纹处的比率比到达亮纹处的比率大 C ．该光子可能到达光屏的任何位置 D ．以上说法均有可能说明：根据概率波的含义，一个光子到达亮纹处的概率比到达暗纹处的概率大得多，但并不是一定能够到达亮纹处，故选择AC 。
9．不确定性关系微观粒子的位置和动量不像宏观粒子那样是完全确定的，而是有一定的范围，但动量不确定范围和位置不确定范围之间有一个确定关系，这就是不确定关系：π4h p x ≥∆∆ 不确定关系是微观粒子具有波粒二象性的必然结果，除位置和动量的不确定关系外，还有其他不确定关系，如时间和能量的不确定关系。
三、探究与拓展做一做1．自制黑体做一个闭合的空腔，在空腔的表面开一个小孔，小孔表面就可以模拟黑体表面，如图所示。
这是因为从外面射来的电磁波，经小孔射入空腔，要在空腔壁上经过多次反射，外面射来的电磁波几乎全部被腔壁吸收。
2．光电效应实验中，若在锌板与紫外线灯之间，插入一块普通的玻璃板，验电器的指针还张开吗？这说明什么？ 解析：此时验电器的指针不再张开，这说明使锌板发生光电效应的光线是紫外线。
因为紫外线不能穿过普通玻璃板。
想一想“非典”期间，很多地方用红外热像仪检测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗？解析：根据热辐射规律可知，人的体温的高低直接决定了该人辐射的红外线的频率和强度。
通过检测被测者辐射的红外线的情况就自然知道了该人的体温。
读一读介绍能量量子化发现的背景：19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell 方程。
另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律——能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了!但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云……” 这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年(1900年年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。
Ⅲ 学习评价第一节 物理学的新纪元：能量量子化1．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与______有关。
黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与______有关。
2．以下宏观概念，哪些是“量子化”的( ) A ．一棵树苗生长的高度B ．从车站开出的汽车行驶过的路程C ．人的个数D ．烧水时温度计的示数3．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c ，普朗克常量为h ，则电磁波辐射的能量子ε的值为( ) A ．λchB ．λh C ．λh c D ．以上均不正确4．单色光从真空射入玻璃时，它的( ) A ．波长变长，速度变小，光量子能量变小 B ．波长变短，速度变大，光量子能量变大 C ．波长变长，速度变大，光量子能量不变 D ．波长变短，速度变小，光量子能量不变 5．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为多少？第二节 科学的转折：光的粒子性1．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与静电计相连，用弧光灯照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，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，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电2．关于光电效应的规律，下列说法中，不正确的是( )A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越大，产生的光电子的最大初动能越大B．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的强度越大，单位时间内产生的光电子数越多C．同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也越大D．对于某金属，入射光波长必须小于某一极限波长，才能产生光电效应3现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料有(普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s)( )A．2种B．3种C．4种D．5种4．如图所示为光电管的工作电路，要使电路中形成较强的光电流，须在A、K两电极间加一直流电压，则( )A．电源正极应接在P点，光电子从K极发出B．电源正极应接在P点，光电子从A极发出C．电源正极应接在Q点，光电子从K极发出D．电源正极应接在Q点，光电子从A极发出5．一细束平行光，经玻璃三棱镜折射后分成互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示，已知金属板b上有光电子逸出，可知( )A．板a上一定有光电子逸出B．板a上一定无光电子逸出C．板c上一定有光电子逸出D．板c上一定无光电子逸出6．频率为ν 的光照射某金属材料，产生光电子的最大初动能为E k。