新课程标准人教课件系列《高中物理》第十七章《波粒二象性》17.1《能量量子化：物理学的新时代》1.知识技能：（1）了解什么是热辐射和热辐射的特性，了解黑体和黑体辐射（2）了解黑体辐射的实验规则，了解黑体热辐射的强度与波长的关系（3）了解能量量子的概念，了解微观世界的量子化现象。 比较宏观物体和微观粒子的能量变化特征。 量子理论的建立加深了人们对物质世界的认识。 欣赏自然的奇妙与和谐，培养科学的好奇心和求知欲，乐于探索自然的奥秘，体会探索自然规律的艰辛和快乐。 17世纪，两种对立的理论明显形成。 牛顿、惠更斯和粒子理论。 波浪理论在19世纪初被证明是正确的。 由于波动论没有数学基础，加上牛顿的威望，粒子论始终占上风。 19世纪末，光电效应现象使爱爱因斯坦在20世纪初提出了光子理论：光具有粒子性。 光学的研究很早就开始了……能量量子化； 物理学新时代 1.黑体和黑体辐射 固体或液体的热辐射，在任何温度下都发射各种波长的电磁波。 这种因物体内分子、原子的刺激而发射电磁波的现象称为热辐射。 辐射电磁波的特性与温度有关。 当固体的温度发生变化时，它可以吸收各种波长的所有辐射能而不发生反射。 折射和透射的物体称为绝对黑体。
简称黑体，是一种不透明的材料，由带有小孔的空腔构成，可以近似视为黑体。 黑体模型研究黑体辐射规律，是了解一般物体热辐射特性的基础。 准直棱镜 123. 能量量子超越了牛顿发现的辐射黑体分子和原子。 分子和原子的振动可以看作谐振器，这些谐振器可以发射和吸收辐射能量。 但这些振荡器只能存在于某些离散状态。 在这些状态下英语作文，振荡器的能量不具有经典物理学所允许的任意值。 对应的能量是某个最小能量ε（称为能量量子）的整数倍，即：ε，n为正整数高中物理波粒二象性高中物理波粒二象性，称为量子数。 能量量子经典 h=6.626*10-34J.s1417.2 《科学的转折点：光的粒子性》 15 知识技能： 1、通过实验了解光电效应的实验规律。 2.了解爱因斯坦光电效应方程及其含义。 3． 了解康普顿效应、光子的动量过程和方法：体验科学探究过程，了解科学探究的意义，尝试运用科学探究方法研究物理问题，验证物理定律。 3.情感态度和价值观：欣赏自然的奇妙与和谐，培养科学的好奇心和求知欲，乐于探索自然的奥秘，体会探索自然规律的艰辛和快乐()。()17第 1 课光电效应 19 使用弧光灯照射明亮抛光的锌板（注意一根电线连接到不带电的验电器）。 当验电器的张角增大到30度左右时，使用用丝绸摩擦的玻璃棒。 如果离锌板越近，验电器的指针角度就会变大。
。 表明锌板在射线照射下失去电子而带正电。 20 在光（包括不可见光）照射下，物体发射电子的现象称为光电效应。 发射的电子称为光电子。 一、光电效应 1、光电效应。 石英窗光线通过石英窗照射到阴极，电子逸出——光电子。 光电子在电场作用下形成光电流。 2. 光电效应的实验规则 2. 光电效应的实验规则 如果换向开关反向，电场反向，光电子离开阴极后就会受到反向电场的阻碍。 当偶尔施加反向电压时，光电子克服电场力而做功。 当电压达到一定值时，光电效应伏安特性曲线变化。 光电效应实验装置。 光电效应伏安特性曲线。 光电效应实验装置。 光电效应实验规则。 光电流与光强度的关系。 饱和光电流强度与入射光强度成正比。 .截止频率----极限频率。 对于每种金属材料，电子从金属表面逃逸之前都有一个相应的截止频率； •当入射光频率高时，无论光强度有多高，电子都无法从金属表面逸出。 。 光电效应是瞬时的。 从光开始照射到光电逃逸所需的时间 10-928 光电效应实验表明：饱和电流不仅与光强有关还与频率有关，光电子的初始动能也与频率有关。 只要频率高于极限频率，即使光强度很弱也会产生光电流； 当频率低于极限频率时，无论光强有多强，都不会产生光电流。 光电效应是瞬时的。 经典认为光能分布在波面上，吸收能量需要时间，这需要一个能量积累的过程。
为了解释光电效应，爱因斯坦在能量量子假说的基础上提出了光子理论，并提出了光量子假说。 293. 爱因斯坦的光量子假说 3. 爱因斯坦的光量子假说 1. 内容 光不仅在发射和吸收时以能量为 h 的粒子形式出现，而且在空间传播时也以能量 h 的粒子形式出现。 也就是说，频率为 的光是由大量具有能量的光子组成的粒子流，这些光子沿着光的传播方向以光速 c 运动。 在光电效应中，金属中的电子吸收光子的能量高中物理波粒二象性高中物理波粒二象性，一部分消耗在电子功函数A中，另一部分逃逸后成为光电子的动能。 从能量守恒定律可以得出： 2、爱因斯坦的光电效应方程是电子从金属表面逃逸所需做的功，称为功函数； 31 爱因斯坦因提出的光子假说成功地解释了光电效应实验定律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。 爱因斯坦的光子假说完美地解释了光电效应，但由于完全违反了光的波动论，并没有得到当时物理学家的广泛认可。 4.光电效应理论验证。 美国物理学家密立根花了十年时间做了“光电效应”实验。 结果证实了1915年的爱因斯坦方程，h值与理论值完全一致，再次证明了“光量子”理论的正确性。 32 爱因斯坦因其对光电效应的理论解释和对理论物理学的贡献而获得1921年诺贝尔物理学奖。 密立根因对基本电荷和光电效应的研究，特别是通过著名的油滴实验，证明了电荷具有最小单位，获得了1921年诺贝尔物理学奖。 。
1923年获得诺贝尔物理学奖的33放大器控制机构，可用于自动控制、自动计数、自动报警、自动跟踪等。 4. 光电效应在现代技术中的应用 4. 光电效应在现代技术中的应用现代技术中的光电效应 1、光控继电器可以放大微弱的光，将光电流放大10倍。 它具有高灵敏度，用于工程、天文学和科学研究。 、军事等方面。 2. 光电倍增管电源检流计 35 第二课 康普顿效应 361. 光的散射 光与介质中的物质粒子相互作用，因此传播方向发生变化。 这种现象称为光的散射 2. 康普顿效应 2. 康普顿效应 1923年，康普顿在做X射线穿过物质的散射实验时，发现除了与入射光线波长相同的光线外，还有一些光线的波长比入射光线更长。 变化量与散射角有关，与入射光或散射物质的波长无关。 37 1.康普顿散射的实验设备及规则：晶体隔膜射线光谱仪石墨体（散射材料） 38 康普顿正在测量晶体射线的散射。 康普顿正在测量晶体射线的散射。 根据经典电磁理论：如果入射的X射线是一定波长的电磁波，则散射光的波长不会改变！ 39 康普顿散射曲线的特点： 1. 除了原来的波长之外，出现了向长波方向移动的新的散射波长。 2. 新的波长随着散射角的增大而增大。 散射中发生的现象称为康普顿散射。 0.7000.75040 的波长偏移称为康普顿效应，当电子波长相当时，该效应非常显着。 因此，康普顿散射只能用X射线观察到，而用可见光则不能观察到康普顿散射。
波长偏移仅与散射角j有关，而与散射材料的类型和入射波长有关。弹性碰撞的电子能量几乎不变，波长也保持不变。 小于原子的质量。 根据碰撞理论，可见光子在碰撞前后都会与整个原子交换能量。 由于光子质量远大于与紧密束缚的内电子碰撞的光子，因此散射光的波长大于入射光的波长。 部分能量转移给电子，散射光子的能量减少。 如果光子与外层电子碰撞，光子就会产生结果。 具体解释如下： 44 三、康普顿散射实验的意义 (1)有力地支持了爱因斯坦“光量子”假说； （2）“光子具有动量”假说首次得到实验证实； (3)证实了在微观世界的一次碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然成立。 康普顿的成功并非一帆风顺。 在他早期的几篇论文中，他始终认为散射光频率的变化是由于“某种荧光辐射的混合”造成的； 他一开始在计算中只考虑了能量守恒，后来意识到我们还需要利用动量守恒。 康普顿于1927年获得诺贝尔物理学奖。 45、1927年（1892-1962）美国物理学家——1926年吴友训对银效应的贡献1923年参与发现康普顿效应的研究工作。 他为证实康普顿效应做出了重要贡献。
测量同一散射角（ ）下各种波长的散射光强度，并进行大量的X射线散射实验。 4917.3《新的一页：粒子的波动性》501.知识与技能：理解光的波粒二象性； 了解粒子的波动性。 2、过程与方法：培养学生的观察和分析能力。 3、情感态度和价值观：培养学生严谨的科学态度和正确的获取知识的方法。 【重点与难点】2006年发表了一篇题为《波与粒子》的论文，提出了物质波的概念。 他认为，“如果整个世纪（指19世纪）光学中粒子的研究方法相对于波的研究方法被过于忽视，那么物理物体的理论是否也出现了相反的错误呢？ 我们是否对粒子的图像想得太多而忽略了太多？ 52 1. 德布罗意的物质 博德布罗意（due de , 1892-1960） 德布罗意最初研究历史，后来改学理论物理学。 他善于用历史的视角和比较的方法来分析问题。 1923年，德布罗意在他的博士论文《量子理论研究》中试图统一粒子性质和波动性质。 布罗意波还提出了利用电子对晶体进行衍射实验的想法。 爱因斯坦认识到德布罗意物质波思想的重大意义，称赞其“打开了大幕的一角”。
法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学创始人，量子力学创始人之一。 53 能量为 E、动量为 p 的粒子与频率为 v、波长为 的波相关联，并遵循以下关系： E=mc 这种与物理粒子相关联的波称为德布罗意波（物质波或概率波），其波长称为德布罗意波长。 54 所有物理粒子都具有波动性。 后来大量实验证实：质子、中子、原子、分子等物理微观粒子都具有波动性，它们都符合德布劳德关于子弹或足球是否具有波动性的想法。 性呢？ 质量 m