5.微觀世界的量子化課標要求思維導圖1.知道光的波粒二象性．2．知道能量的量子化，了解原子的能級．必備知識·自主學習——突出基礎性素養夯基1.波粒二象性(1)光的波動性：光的________和________現象說明光具有波的特性，________進一步說明光是一種電磁波．(2)光的粒子性：____________提出了光子說，成功解釋了光電效應，說明光具有________性．(3)實物粒子的波動性：波粒二象性是微觀世界的共性，__________、________等實物粒子同樣具有波動性．2．能量量子化(1)能量子的定義：________認為電磁波的發射和吸收都是不連續的每一份的能量叫作________．(2)公式：ε＝hν，其中ν是波的頻率，h稱為______________，h＝________J·s.(3)光子：光的傳播是________的，而是一份一份的，每一份叫作一個光子．3．能級(1)能級：原子的能量是________的，即一系列不連續的值，這些不連續的、________的能量值叫作能級．(2)能級特點①原子處于能量最低的狀態(基態)，是________的狀態．②原子受到高速運動的電子的撞擊，有可能變到________________________．(3)躍遷：原子從某一能級“跳躍”到另一個能級的過程稱為躍遷．從較低的能級躍遷到較高的能級，必須________能量；從較高的能級躍遷到較低的能級，必須________能量；吸收或釋放出的能量都等于兩能級的能量差．[導學1]光既具有波動性，又具有粒子性，但這里的波動性不同機械波，粒子性不同于牛頓力學中的質點．[導學2]一個光子即一列電磁波，其能量為普朗克常量與頻率的乘積．關鍵能力·合作探究——突出綜合性素養形成探究點能量量子化導學探究原子核外的電子處于一系列不連續的軌道上，原子在不同的軌道又具有不同的能量．原子的能量與電子的軌道半徑具有怎樣的對應關系？歸納總結1.普朗克的量子化假設的意義(1)普朗克的能量子假設，使人類對微觀世界的本質有了全新的認識，對現代物理學的發展產生了革命性的影響，成為物理學發展史上一個重大轉折點．(2)普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它體現了微觀世界的基本特征．2．能級及躍遷的特點(1)由于原子的可能狀態(定態)是不連續的，具有的能量也是不連續的．這樣的能量值，稱為能級，能量最低的狀態稱為基態，其他的狀態叫作激發態．(2)躍遷原子從一種定態(設能量為E2)躍遷到另一種定態(設能量為E1)時，輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態的能量差決定．高能級Em發射光子hν＝Em－En,吸收光子hν＝Em－En低能級En.典例示范例某廣播電臺發射功率為10kW，在空氣中波長為187.5m的電磁波，求該電臺每秒鐘從天線發射多少個電磁波能量子．素養訓練1(多選)對于能量量子化的理解，下列說法正確的是()A．微觀粒子的能量是連續的B．微觀粒子的能量是不連續變化的C．微觀粒子的能量可以取任意值D．微觀粒子的能量只能取某些分立的值素養訓練2能引起人的眼睛視覺效應的量小能量為1×10－18J，已知可見光的平均波長為0.6μm，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，求恰能引起人眼的感覺時，進入人眼的光子數至少為多少．隨堂演練·自主檢測——突出創新性素養達標1．處于激發態的氫原子向基態躍遷時()A．輻射光子，原子能量增加B．輻射光子，原子能量減少C．吸收光子，原子能量增加D．吸收光子，原子能量減少2．兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時間內打在物體上的光子數與第二束光在相同時間內打在物體表面上的光子數之比為4∶5，則這兩束光的光子能量和波長之比為()A．4∶54∶5B．5∶44∶5C．5∶45∶4D．4∶55∶43．1960年梅曼研制成功世界上第一臺可實際應用的紅寶石激光器．它標志著激光技術的誕生．激光器是一個特殊的光源，它發出的光便是激光．紅寶石激光器發射的激光是不連續的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個光脈沖．現有一紅寶石激光器，發射功率為P＝1.0×1010W，所發射的每個光脈沖持續的時間為Δt＝1.0×10－11s，波長為793.4nm.則：(1)每列光脈沖的長度l是多少？(2)每列光脈沖含有的能量子數是多少？5．微觀世界的量子化必備知識·自主學習1．(1)干涉衍射麥克斯韋(2)愛因斯坦粒子(3)電子質子2．(1)普朗克能量子(2)普朗克常量6.626×10－34(3)不連續3．(1)量子化量子化(2)①最穩定②能量較高的狀態(激發態)(3)吸收釋放關鍵能力·合作探究探究點【導學探究】提示：原子的能量與電子的軌道半徑相對應，軌道半徑大，原子的能量大，軌道半徑小，原子的能量小．【典例示范】例解析：每個能量子的能量ε＝hν＝hcλ＝6.626×10-34×3×則每秒鐘電臺發射上述波長的能量子數N＝Ptε＝1×104×1答案：1×1031個素養訓練1解析：在微觀粒子領域中，微觀粒子的能量是不連續變化的，只能取某些分立的值，故A、C錯誤，B、D正確．答案：BD素養訓練2解析：每個光子的能量為E0＝hcλ，能引起人的眼睛視覺效應的最小能量E為1×10－18J，由E＝nE0得，能引起人眼的感覺時，進入人眼的光子數至少為n＝EE0＝Eλhc＝答案：3個隨堂演練·自主檢測1．解析：處于激發態的氫原子向基態躍遷時，輻射光子，原子能量減少，故B正確，A、C、D錯誤．答案：B2．解析：由E＝nε知，能量相同時n與ε成反比，所以光子能量比為5∶4.又根據ε＝hν＝hcλ，所以波長之比為4∶5，B答案：B3．解析：