高一物理量子化現象第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四

核心要點突破課堂互動講練知能優化訓練課前自主學案第三節量子化現象

第四節物理學——人類文明進步的階梯課標定位第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四課標定位

學習目標：1.了解黑體輻射現象．2．了解光子說和光電效應規律．3．了解光的波粒二象性．4．了解原子發光機理．重點難點：光電效應規律以及光子說對光電效應規律的解釋．第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四課前自主學案一、黑體輻射：能量子假說的提出1．黑體輻射(1)黑體：如果一個物體能夠吸收照射到它上面的__________而無反射，這種物體就是黑體．(2)黑體輻射：黑體發出的電磁輻射．全部輻射第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．能量子假說(1)能量子①提出的目的：普朗克為了克服經典物理學對黑體輻射現象解釋的困難而提出的．②含義：物質發射(或吸收)能量時，能量不是________，而是__________地進行的，每一份就是一個最小的能量單位．這個不可再分的最小的能量單位稱為“能量子”．連續的一份一份第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四③能量子的能量ε＝_____.即能量子的能量在數值上等于輻射的頻率ν和一個常數h的乘積．h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s.(2)能量的量子化是指在微觀領域中能量的不連續變化，即只能取________的現象．hν分立值第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四二、光子說：對光電效應的解釋1．光子說概述：愛因斯坦于______年提出光子說．光在傳播過程中，也是不連續的．它由數值分立的能量子組成．愛因斯坦稱這些能量子為光量子，也稱為“光子”．一個光子的能量為E＝hν，ν為光的頻率，h為普朗克常量．1905第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．光電效應定義：當紫外線這一類波長較短的光照射金屬表面時，金屬便有______逸出，這種現象稱為光電效應．從金屬表面逸出的電子稱為________．3．光子說對光電效應的解釋(1)光照射到金屬表面上，一個光子的能量被金屬中某個電子吸收，電子吸收光子后，能量增加，若能量足夠大，電子能克服原子核對它的束縛，離開金屬表面，成為光電子．(2)光電效應現象說明光具有________．電子光電子粒子性第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四三、光的波粒二象性：光的本性揭示1．愛因斯坦的光子說成功地解釋了光電效應，說明光具有________，而在此之前，人們所觀察到光的干涉、衍射、偏振等實驗事實，清楚地顯示光具有________，光既具有波動性又具有粒子性，也就是光具有____________．2．在宏觀上大量光子表現為波動性，在微觀上個別光子與其他物質產生作用時往往表現為粒子性,即光具有波粒二象性.波粒二象性揭示了光的本性．粒子性波動性波粒二象性第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四四、原子光譜：原子能量的不連續1．原子光譜按照經典理論，能量是連續變化的，由此氫原子發光的光譜就應該是包含一切頻率的連續譜，而事實上氫原子光譜是由一系列________的亮線組成的________．2．原子光譜的解釋(1)原子只能處于一系列________的能量狀態中．不連續線狀譜不連續第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四(2)當原子從一種能量狀態變化到另一種能量狀態時，會輻射(或吸收)一定頻率的光子，所輻射(或吸收)的光子的能量是________的．五、物理學與自然科學——人類文明進步的基石物理學是__________的基礎之一，物理學的研究成果和研究方法，在自然科學的各個領域都起著重要的作用．不連續自然科學第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四六、物理學與現代技術——人類文明進步的推動力物理學的發展推動了科學技術的高速發展．幾乎所有重大的新技術領域，都是在物理學中經過了長期的醞釀，在________和________取得突破，繼而轉化為技術成果的．理論上實驗上第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四核心要點突破光電效應的理解1．光電效應的規律每一種金屬都有發生光電效應的極限頻率ν0，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產生光電效應；光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大；當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流與入射光強度成正比；從光照射到物體至發射出光電子的時間幾乎是瞬時的，一般不超過10－9s.第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．光電效應的解釋愛因斯坦于1905年提出光子說．光在空間的傳播不是連續的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，一個光子的能量為E＝hν,ν為光的頻率，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光子具有動量和能量．第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四光子說對光電效應的解釋：當光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中的某個電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動能立刻就增加了，不需要積累能量的過程．如果電子的動能足夠大，能夠克服內部原子核對它的引力，就可以離開金屬表面逃逸出來，成為光電子．特別提醒：光電效應的實質：光現象轉化為電現象．光電效應表明光具有粒子性．光子說能很好地解釋光電效應現象，進一步表明微觀世界中的量子化．第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四即時應用(即時突破，小試牛刀)(單選)某單色光照射某金屬時不能產生光電效應,則下列措施中可能使金屬產生光電效應的是(

)A．延長光照時間B．增大光的強度C．換用波長較短的光照射

D．換用頻率較低的光照射解析：選C.能否產生光電效應，取決于入射光的頻率是否大于該金屬的極限頻率．第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四課堂互動講練光電效應(雙選)光電效應實驗的裝置如圖5－3－1所示，則下面說法中正確的是(

)例1圖5－3－1第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四A．用紫外光照射鋅板，驗電器指針會發生偏轉B．用紅外光照射鋅板，驗電器指針會發生偏轉C．鋅板帶的是負電荷D．使驗電器指針發生偏轉的是正電荷第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四【精講精析】用紫外線照射連接靈敏驗電器的鋅板，驗電器的指針會張開一個角度，進一步驗證知道鋅板帶的是正電．這是由于在紫外線照射下，鋅板中有一部分自由電子從表面飛出去，鋅板缺少電子，于是帶正電．驗電器與鋅板相連，驗電器也帶正電．所以選項A、D正確．【答案】

AD第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四【方法總結】正確認識光電效應現象發生的機理，熟記光電效應規律是解決光電效應問題的關鍵．第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四(單選)下列有關光的波粒二象性的說法中,正確的是(

)A．有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著D．大量光子的行為往往顯示出粒子性光的波粒二象性例2第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四【精講精析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現出波動性，光的有些行為(如光電效應)表現出粒子性，所以，不能說有的光是波，有的光是粒子．雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性．但電子是實物粒子，有靜止質量，光子不是實物粒子，沒有靜止質量，電子是以實物形式存在的物質，光子是以場形式存在的物質，所以，不能說光子與電子是同樣的一種粒子．第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四光的波粒二象性的理論和實驗表明，大量光子的行為表現出波動性，個別光子的行為表現出粒子性．光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著；光的波長越短，其光子能量越大，個別或少數光子的作用就足以引起光接收裝置的反應，所以其粒子性就很顯著．綜上所述，本題正確答案為選項C.【答案】

C第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四【方法總結】把微粒