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《高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-5精品課件:17.0《波粒二象性》(PPT課件可以編輯).ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、新課標(biāo)人教版課件系列《高中物理》選修3-5第十七章《波粒二象性》17.1《能量量子化:物理學(xué)的新紀(jì)元》教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能:(1)了解什么是熱輻射及熱輻射的特性,了解黑體與黑體輻射(2)了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系(3)了解能量子的概念2、過程與方法:了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)。體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅?!?/p>
2、重點(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn):能量子的概念2、難點(diǎn):黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律17世紀(jì)明確形成了兩大對(duì)立學(xué)說牛頓惠更斯微粒說波動(dòng)說19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說的正確性由于波動(dòng)說沒有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說一直占上風(fēng)19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說:光具有粒子性對(duì)光學(xué)的研究從很早就開始了……能量量子化;物理學(xué)的新紀(jì)元1、黑體與黑體輻射熱輻射固體或液體,在任何溫度下都在發(fā)射各種波長的電磁波,這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。所輻射電磁波的特征與溫度有關(guān)。固體在溫度升高時(shí)顏色的變化140
3、0K800K1000K1200K能全部吸收各種波長的輻射能而不發(fā)生反射,折射和透射的物體稱為絕對(duì)黑體。簡稱黑體不透明的材料制成帶小孔的的空腔,可近似看作黑體。黑體模型研究黑體輻射的規(guī)律是了解一般物體熱輻射性質(zhì)的基礎(chǔ)。2.黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律實(shí)驗(yàn)裝置T平行光管三棱鏡T0123456λ(μm)1700K1500K1300K1100K實(shí)驗(yàn)結(jié)果o實(shí)驗(yàn)值/μm維恩線瑞利--金斯線紫外災(zāi)難普朗克線123456783.能量子超越牛頓的發(fā)現(xiàn)ε=hν輻射黑體分子、原子的振動(dòng)可看作諧振子,這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能。但是這些諧振子只能處于某
4、些分立的狀態(tài),在這些狀態(tài)中,諧振子的能量并不象經(jīng)典物理學(xué)所允許的可具有任意值。相應(yīng)的能量是某一最小能量ε(稱為能量子)的整數(shù)倍,即:ε,1ε,2ε,3ε,...nε.n為正整數(shù),稱為量子數(shù)。能量量子經(jīng)典h=6.626*10-34J.sλ(μm)123568947普朗克實(shí)驗(yàn)值17.2《科學(xué)的轉(zhuǎn)折:光的粒子性》教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:1.通過實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。2.知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。3.了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量過程與方法:經(jīng)歷科學(xué)探究過程,認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,驗(yàn)
5、證物理規(guī)律。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧,發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅?!局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn):光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律2、難點(diǎn):愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義物理難題:1888年,霍瓦(Hallwachs)發(fā)現(xiàn)一充負(fù)電的金屬板被紫外光照射會(huì)放電。近10年以后,因?yàn)?897年,J.Thomson才發(fā)現(xiàn)電子,此時(shí),人們認(rèn)識(shí)到那就是從金屬表面射出的電子,后來,這些電子被稱作光電子(photoelectron),相應(yīng)的效應(yīng)叫做光電效應(yīng)。人們本著對(duì)光的完美理論(光的波動(dòng)性
6、、電磁理論)進(jìn)行解釋會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果?第1課時(shí)光電效應(yīng)光子問題1:回顧前面的學(xué)習(xí),總結(jié)人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過程?用弧光燈照射擦得很亮的鋅板,(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連),使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí),再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板,則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。。一、光電效應(yīng)現(xiàn)象表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電定義:在光(包括不可見光)的照射下,從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫做光電子1.什么是光電效應(yīng)當(dāng)光線照射在金屬表面時(shí),金屬中有電子逸出的現(xiàn)象,稱為光電效應(yīng)。逸出的電子稱為光電子。一
7、、光電效應(yīng)陽極陰極石英窗光線經(jīng)石英窗照在陰極上,便有電子逸出----光電子。光電子在電場作用下形成光電流。2.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)陽極陰極將換向開關(guān)反接,電場反向,則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。當(dāng)K、A間加反向電壓,光電子克服電場力作功,當(dāng)電壓達(dá)到某一值Uc時(shí),光電流恰為0。Uc稱遏止電壓。遏止電壓IUcOU光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置遏止電壓一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律陽極陰極IIsUaOU光強(qiáng)較強(qiáng)光強(qiáng)較弱光電效應(yīng)伏安特性曲線光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置遏止電壓飽和電流一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律陽極陰
8、極陽極陰極石英窗2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律①.光電流與光強(qiáng)的關(guān)系飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。②.截止頻率?c----極限頻率對(duì)于每種金屬材料,都相應(yīng)的有一確定的截止頻率?c。當(dāng)入射光頻率?>?c時(shí),電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率?