171能讲义量量子化172光的粒子性高二物理课件

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2018_2019高中物理第十七章波粒二象性第1节能量量子化第2节光的粒子性课件新人教版选修3_5ppt版本

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典例 2
解析:根据爱因斯坦光子学说,光子能量E=hν,而 λν=c,所以:E=hλc=6.63×631208-×341×0-31×0 108J=3.14×10-19J。 因为发光功率已知,所以1s内发射的光子数为: n=P×E t=138.1×4×101-03×-191个=5.73×1016个。
而k=h,所以W0=hν0。 即图像中纵坐标轴的截距在数值上等于该金属的逸出功。
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B
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探究四 康普顿效应
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典例 4
C
解析:光子与电子碰撞时遵循动量和能量两个守恒规律。光子与电子碰撞
前光子的能量E=hν=h
c λ
,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电
子,光子的能量E′=hν′=hλ′c ,由E>E′,可知λ<λ′,选项C正确。
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1
变长
素养提升
光电效应中几个易混淆的概念
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典例 3
ABC
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解析:依据光电效应方程Ek=hν-W0可知,当Ek=0时,ν=ν0,即图像中 横坐标的截距在数值上等于金属的极限频率。图线的斜率k=ν-Ekν0。可见图线的 斜率在数值上等于普朗克常量。
根据图像,假设图线的延长线与Ek轴的交点为C,其截距大小为W0,有k= W0。 ν0

高中物理第十七章波粒二象性12能量量子化光的粒子性课件新人教版选修3_5

高中物理第十七章波粒二象性12能量量子化光的粒子性课件新人教版选修3_5

解析:由题图可知,随温度的升高,各种波长的辐射强度都有所增 加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,当温度降低时,上述 变化相反.故正确选项为 A、C、D.
6. (多选)如图所示,电路中所有元件完好,光照射到光电管上,灵 敏电流计中没有电流通过.其原因可能是( BD )
A.入射光太弱 B.入射光波长太长 C.光照时间太短 D.电源正负极接反
9.A、B 两种光子的能量之比为 2∶1,它们都能使某种金属发生 光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为 EA、EB.求 A、B 两种 光子的动量之比和该金属的逸出功.
答案:2∶1 EA-2EB 解析:光子能量 ε=hν,动量 p=hλ,且 ν=cλ, 得 p=cε,则 pA∶pB=2∶1; A 照射时,光电子的最大初动能 EA=εA-W0, 同理,EB=εB-W0, 解得 W0=EA-2EB.
A.能量守恒,动量守恒,且 λ=λ′ B.能量不守恒,动量不守恒,且 λ=λ′ C.能量守恒,动量守恒,且 λ<λ′ D.能量守恒,动量守恒,且 λ>λ′
解析:能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律,适用于宏观世 界,也适用于微观世界.光子与电子碰撞时遵循这两个守恒规律,光 子与电子碰撞前光子的能量 ε=hν=hcλ,当光子与电子碰撞时,光子 的一些能量转移给了电子,光子的能量 ε′=hν′=hλ′c ,由 ε>ε′, 可知 λ<λ′,选项 C 正确.
课时1 能量量子化 课时2 光的粒子性
课前基预础习训作练业
一、选择题 1.普朗克常量是自然界的一个基本常数,它的数值是( C ) A.6.02×10-23 mol B.6.625×10-3 mol·s C.6.626×10-34 J·s D.1.38×10-16 mol·s

高中物理 第十七章 波粒二象性 171 能量量子化课件5高二选修35物理课件

高中物理 第十七章 波粒二象性 171 能量量子化课件5高二选修35物理课件

12/9/2021
第二十二页,共三十二页。
1.已知波长 λ 和波速 v,如何求频率? 提示:由波速公式 v=λν 可得:ν=vλ。 2.发光功率与单个光子能量的关系?
提示:发光功率 P=n·ε,其中 n 为单位时间发出的光 子数目,ε 为单个光子能量。
12/9/2021
第二十三页,共三十二页。
[解析] (1)设地面上垂直于阳光的 1 m2 面积上每秒钟
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第二十六页,共三十二页。
【针对训练】 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 表示普朗克常量,则激光器每秒 发射的光的能量子数为( )
A.λhPc B.hλPc C.cλhP D.λPhc
解析 光的能量子计算公式为 ε=hcλ,设每秒(t=1 s) 激光器发出的光能量子数为 n,则 Pt=nε,解得 n=λhPc,故 A 正确,B、C、D 错误。
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第十一页,共三十二页。
(2)黑体看上去不一定是黑的,有些可看成黑体的物体 由于自身有较强的辐射,看起来还会很明亮。
2.黑体辐射的实验规律 在一定温度下,黑体辐射的各种波长的电磁波强度是一 定的,且各种波长的电磁波强度不同,有一种波长的电磁波 强度最大;随着温度的升高,黑体辐射的各种波长的电磁波 的强度增加,并且辐射强度的极大值向波长较短的方向移 动。
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第四页,共三十二页。
二、黑体辐射的实验规律 1.如图所示,随着温度的升高,各种波长的辐射强度 都有增加。
2.辐射强度的极大值向着波长 □1 较短 的方向移动。
12/9/2021
第五页,共三十二页。
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

人教版高中物理课件第十七 波粒二象性17.1能量量子化:物理学的新纪元1

人教版高中物理课件第十七 波粒二象性17.1能量量子化:物理学的新纪元1
17.1《能量量子化: 物理学的新纪元》
教学目标
• 1、知识与技能: (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
(2)了解黑体辐射的实验规律,了解黑体热辐射的 强度与波长的关系
(3)了解能量子的概念 • 2、过程与方法: • 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。
黑体模型
黑体模型 空腔上的小孔 炼钢炉上的小洞
向远处观察打开 的窗子 近似黑体
形体平 状的衡 无温态 关度时
,
与 构
黑 体
成辐
黑 体
射 只
的依
材 料
赖 于

实验装置 TT
平行光管 三棱镜
e0(,T)
实验结果
λ
0 1 2 3 4 5 6 (μm)
黑体辐射实验是物理学晴朗天空中
M0(T)
实验值 一朵令人不安的乌云。
他的墓碑上只刻着他的姓名和
h6 .62 16 3 0 焦 4 秒
黑体辐射的研究卓有成效地展现
在人们的眼前,紫外灾难的疑点找 到了,为人类解决了一大难题。使 热爱科学的人们又一次倍感欣慰, 但真理与谬误之争就此平息了吗?
物理难题:1888年,霍瓦(Hallwachs)发现 一个带负电的金属板被紫外光照射会放电。 近10年以后,1897年,J.Thomson发现了 电子 ,此时,人们认识到那就是从金属表
M(T)2cπ2heh/k3T1
h6.5 5 1 0 3J 4s
M.Planck 德国人 1858-1947
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入 的观念深感不安,只是在经过十多年的努力 证明任何复归于经典物理的企图都以失败而 告终之后,他才坚定地相信h的引入确实反 映了新理论的本质。

人教版高二物理选修-第十七章波粒二象性《光的粒子性》-ppt精品课件

人教版高二物理选修-第十七章波粒二象性《光的粒子性》-ppt精品课件

2. 存在遏止电压和截止频率
U = 0 时,I ≠ 0,因为电子有初速度。 A
K
U
加反向电压,如图所示:
光电子所受电场力方向与光电子
E
速度方向相反,光电子做减速运
动。若
最大初动能
1 2
mevc2
eUc
则 I = 0,式中 Uc 为遏止电压 。

v- F
E
速率最大的是 vc
遏止电压 Uc :使光电流减小到零的反向电压
第十七章:波粒二象性
第2节:光的粒子性
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。
把一块锌板连接在验电器上,用紫外线照射 锌板,观察验电器指针的变化。
光电效应
使验电器张角增大到约为 30度时,再用与丝绸磨擦过 的玻璃棒去靠近锌板,则验电器的指针张角会变大。
3. 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入 射光的频率增大而增大;
4. 入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的, 一般不超过 10─9 秒。
三、光电效应解释中的疑难
逸出功 W0 :使电子脱离某种金属所做功的最小值, 叫做这种金属的逸出功。 光越强,逸出的电子数越多,光电流也就越大。 按照光的电磁理论,可以得到以下结论:
后来经过汤姆逊等多名科学家的实验研究,证实了
这个现象,即照射到金属表面的光,能使金属中的电子
从表面逸出,这个现象就叫光电效应。
二、光电效应的实验规律
1. 存在饱和电流
光照不变,增大 UAK,G 表 中电流达到某一值后不再增大, 即达到饱和值。
因为光照条件一定时,K 发 射的电子数目一定。
实验表明:入射光越强,饱和 电流越大,单位时间内发射的光电 子数越多。

高中物理第17章1能量量子化2光的粒子性课件新人教版选修3

高中物理第17章1能量量子化2光的粒子性课件新人教版选修3
复习课件
高中物理第17章1能量量子化2光的粒子性课件新人教版选修3
2021/4/17
高中物理第17章1能量量子化2光的粒子性课件新人教版选修
1
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第十七章 波粒二象性
1 能量量子化 2 光的粒子性
3
[学习目标] 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.(重点)2.了解黑体辐射的实验规律,了解黑体辐射的强度 与波长的关系.(重点)3.知道光电效应中极限频率的概念及其与光的 电磁理论的矛盾.4.知道光子说及其对光电效应的解释.(重点)5.掌握 爱因斯坦光电效应方程并会用它来解决简单问题.(难点)
31
[特别提醒] ①热辐射不一定要高温,任何温度的物体都发出一定的热辐射, 只是温度低时辐射弱,温度高时辐射强; ②黑体是一个理想化的物理模型,实际不存在; ③黑体看上去不一定是黑的,有些可看作黑体的物体由于自身有 较强的辐射,看起来还会很明亮.
32
3.能量子的有关问题 (1)对能量子的理解:物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的 带电谐振子向外辐射的,谐振子的能量是不连续的,只能是 hν 的整 数倍. (2)能量子假说的意义:解决了“紫外灾难”的问题,破除了“能 量连续变化”的传统观念.
23
[解析] 根据热辐射定义知 A 对;根据热辐射和黑体辐射的特点 知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表 面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度 有关,B、C 错、D 对.
[答案] AD
24
3.(多选)对光电效应的解释正确的是( ) A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,它积累 的动能足够大时,就能逸出金属 B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服引力要做的最 小功,光电子便不能逸出来,即光电效应便不能发生了

高中物理 17.1.2 能量量子化 光的粒子性课件 新人教版选修35

高中物理 17.1.2 能量量子化 光的粒子性课件 新人教版选修35
1、2 能量(néngliàng)量子化 光的 粒子性
第一页,共55页。
1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念,知道黑体辐射的实验 规律. 2.知道普朗克提出的能量子假说. 3.知道光电效应现象(xiànxiàng),掌握光电效应的实验规 律. 4.理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释,会用光电效应 方程解决一些简单的问题.
第十七页,共55页。
【想一想】太阳光从小孔射入室内时,我们从侧面可以看到这 束光;白天的天空各处都是亮的;宇航员在太空中会发现尽管 太阳光耀眼刺目,其他方向的天空却是黑的,为什么? 提示:在地球上存在着大气,太阳光经微粒散射后传向各个 (gègè)方向,而在太空中的真空环境下光不再散射只向前传播.
大于
第十六页,共55页。
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
示了光的粒_子___(_l_ì_z的ǐ)一性面.
4.光子的动量
(1)表达式:p=____.h (2)说明:在康普顿效 应中,入射光子与晶体(jīngtǐ)中电子碰撞时,
把一部分动量转移给电子,光子的动量变小.因此,有些光子 散射后波长变大.
关外,还与材料的种类及表面状况有关.
第四页,共55页。
4.黑体辐射的实验规律(guīlǜ):黑温体度辐射电磁 波的强度按波长的分布只与黑体的__(w_ē_n_dù) 有关,如图所示. (1)随增着加温度的升高,各种波长的辐射 强度都(z_ē_n_g_j_i.ā) (2)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.
第二十二页,共55页。
3.光子的能量与入射光的强度:光子的能量即每个光子的能量, 其值为E=hν(ν为光子的频率),其大小由光的频率决定.入射光 的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量,入射 光的强度等于单位时间内光子能量与入射光子数的乘积. 4.光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路 (huílù)中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于 一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下, 饱和光电流与所加电压大小无关.

高中物理17.117.2能量量子化光的粒子性(精讲优练课型)课件新人教选修35

高中物理17.117.2能量量子化光的粒子性(精讲优练课型)课件新人教选修35

瞬时性 光电效应几乎是瞬时发生的,从光照射 (3)光电效应具有_______: 到产生光电流的时间不超过10-9s。 最小值 。不同金属的逸 4.逸出功:使电子脱离某种金属所做功的_______ B 出功__(A. 相同 B.不同)。
【判一判】
(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应。(
一、黑体与黑体辐射
思考探究:
很多地方用红外热像仪监测人的体温,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?
提示:根据热辐射规律可知,人的体温的高低,直接决定了这个人辐射
的红外线的频率和强度。通过监测被测者辐射的红外线的情况就知道
这个人的体温。
【归纳总结】
1.对黑体的理解:绝对的黑体实际上是不存在的,但可以用某装置近似
3.光电效应的实验规律:
饱和 光电流:在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱 (1)存在着_____
和电流越大。这表明对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发
射的光电子数越多。 截止 频率:光电子的最大初动能与入射光的频 (2)存在着遏止电压和_____ 率有关,而与入射光的强弱无关。当入射光的频率低于截止频率时不 能发生光电效应。
五、康普顿效应和光子的动量 物质微粒 相互作用,因而传播方向 1.光的散射:光在介质中与_________
发生改变 这种现象叫作光的散射。 _________, 2.康普顿效应:美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,
发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ 0相同的成分外,还有波长
大于 λ 0的成分,这个现象称为康普顿效应。 _____
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能量子组成的,频率为ν 的光的能量子为hν , 光子 。 这些能量子被称为_____ 2.爱因斯坦的光电3;W0或Ek=____-W0。 (2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν ,这些能量 逸出功W0 剩下的表现为逸出后电子的初动 一部分用于克服金属的________, 能E k。
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3.光子的能量与入射光的强度:光子的能量即每个光子的能 量,其值为E=hν(ν为光子的频率),其大小由光的频率决定. 入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总 能量,入射光的强度等于单位时间内光子能量与入射光子数 的乘积. 4.光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回 路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于 一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件 下,饱和光电流与所加电压大小无关.
【典例1】(2010·上海高考)根据爱因斯坦光子说,光子能量
等于(h为普朗克常量,c、λ为真空中的光速和波长)( )
A .h c B .h C .h D .h
c
【解题指导】本题考查光子能量公式和光速公式,光子
的能量由频率决定,频率又和光速、波长有关系.
【标准解答】选A.光子的能量 E h 所h c以,光子的能量
5.光的强度与饱和光电流:饱和光电流与入射光强度成正比 的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的,对 于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与 入射光强度之间没有简单的正比关系.
(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象. (2)发生 光电效应时,饱和光电流与入射光的强度有关,要明确不同 频率的光、不同金属与光电流的对应关系.
精品
171能量量子化 172光的粒子性高 二物理课件
驾驶员之家 /ks/ 2016年新题库科目一模拟考试 驾驶员之家 /aqks/ 2016年安全文明驾驶常识模拟 考试
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一、正确理解光电效应中的五组概念
1.光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子 不带电,光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其 本质是电子,光子是光电效应的因,光电子是果. 2.光电子的动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面 时,光子的能量全部被电子吸收,电子吸收了光子的能量,可 能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一 部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子 直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功,才具有最大初 动能.光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能.
B.7.9×1014 Hz
C.
【解题指导】解答本题时要注意以下两点: (1)产生光电效应时光子的能量与逸出功的关系. (2)根据光电效应方程,求出对应的极限频率. 【标准解答】选B.根据光电效应方程Ekm=hν-W,在恰好发生 光电效应时最大初动能为0,有hν0=W,且c=λν,化简得:
2.光子说对光电效应的解释
(1)饱和光电流与光强关系:光越强,包含的光子数越多,照射
金属时产生的光电子越多,因而饱和光电流越大.所以,入射光
频率一定时,饱和光电流与光强成正比.
(2)存在截止频率和遏止电压:爱因斯坦光电效应方程表明光
电子的初动能与入射光频率成线性关系,与光强无关,所以遏
止电压由入射光频率决定,与光强无关.光电效应方程同时表
明,只有hν>W0时,才有光电子逸出,
c
W0 h
就是光电效应的
截止频率.
(3)效应具有瞬时性:电子一次性吸收光子的全部能量,不需 要积累能量的时间,所以光电效应几乎是瞬时发生的.
(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定,与其他因 素无关.(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大, 但不是正比关系.
(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件. 若发生光电效应,则光电子的最大初动能必须大于零,即 Ek=hν-W0>0,亦即hν>W0,> W h0c,而 cW h0 恰好是光 电效应的截止频率. (4)Ekm-ν曲线.如图所示是光电子最大 初动能Ekm随入射光频率ν的变化曲线. 这里,横轴上的截距是截止频率或极 限频率;纵轴上的截距是逸出功的负 值;斜率为普朗克常量.
E h c.
二、全面理解光电效应方程及其规律
1.光电效应方程Ek=hν-W0的理解 (1)式中的Ek是光电子的最大初动能,就某个光电子而言,其离 开金属时剩余动能大小可以是0~Ek范围内的任何数值. (2)光电效应方程实质上是能量守恒方程. 能量为E=hν的光子被电子所吸收,电子把这些能量的一部分用 来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面 时的动能.如果克服吸引力做功最少为W0,则电子离开金属表面 时动能最大为Ek,根据能量守恒定律可知:Ek=hν-W0.
【典例2】(2010·四川高考)用波长为2.0×10-7 m的紫外线
照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×
10-19 J,由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×
10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)
_______.
A.5.5×1014 Hz
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