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文檔簡介

1、教學根本指標教學課題第24講 光量子性課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體+黑板教學重點愛因斯坦的光子理論、波粒二象性，不確定關系教學難點光電效應參考教材馬文尉?大學物理學?作業布置大作業雙語教學否授課學時2學時大綱要求會使用光電方程、康普頓散射規律計算有關的簡單問題；了解實物粒子的波粒二象性以及不確定關系；教學根本內容承啟：光的波動性干預和衍射光的量子性光電效應05'§ 15.光的波粒二象性§ 15.3實物粒子的波粒二象性§ 15.4不確定關系1光電效應1.1、實驗規律15'1飽和電流Is2遏制電壓Ua3截止頻率v0 4響應時間經典理論無法

2、解釋1.2、 愛因斯坦光子論10'f能量：呂=h?光是以速度c前進的光子流.光子曰hY質量：mo 0m - 2cL右曰h；# h/、j動量：p = =- P221LcA1.3、 解釋光電效應15'1愛因斯坦光電效應方程h 丫 = - mV； + W2解釋：1.入射光強P,光子數 ，光電子數 =強度Ph飽和電流Is2)1._ mV；與"呈線性關系，與光強無關23)2mv；心十£4 光子能量h繪立即被電子吸收 t響應快2.康普敦效應2.1、K效應(10')x射線被晶體散射后，波長隨散射角增大而增大，經典波動物理零偏移無法解釋。2.2、光子理論的解釋(20

3、')設光子與晶體靜止的自由電子作彈性碰撞。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，波長變化。動量寸恒：一 n0 +0 = n+mvm°c2ccJm°c2.3討論(05')波長偏移.隨散射角：增大，與入射光波長無 關，與散射晶體院子序 數無關。證實了光的微粒性，光子具有能量、質量、動量。證實了能量、動量守恒律也實用于微觀過程一普遍自然規律3.光的波粒二象性(15')-1 - 1 k =n =k 波矢. n對光:E =h粒 p =hk波反映了光的波 (疝 粒(E, P)二

4、象性(25')4.德布羅意假設實物粒子也具波粒二象性。描寫粒子性的矢量E、p和描寫粒子波動性的量乂 k間也成立-lP = hk討論：1.物質波德布羅意波：物質波和實物粒子系同一客體，正象 光波和 光子，物質波和物質微粒是同一個物質對象。證實物質波的正確電子具體的選擇反射2電子衍射5不確定關系15'5.1根本概念經典力學：粒子位置動量能同時具有確定性量子力學：粒子位置動量不能同時具有確定性5.2電子單縫衍射中央明紋中心與第一暗紋間 x向動量 動量不確定量： ipx =h?LPx Jx =h位置不確定量：考慮其它暗紋：PxxApy創 ZhApzz 3h5.3討論：1.不確定關系是波粒二象性的必然結果。與測量儀器

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