版高中物理選修35波粒二象性復(fù)習(xí)課件

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1、人教課標(biāo)版高中物理選修3-5波粒二象性復(fù)習(xí)本章內(nèi)容的教學(xué)要求大多為“了解”、“知道”教學(xué)重點(diǎn)：普朗克能量子假設(shè)及其意義、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程、光和實(shí)物粒子的波粒二象性教學(xué)難點(diǎn)：主要是能量量子化、光與實(shí)物粒子的波粒二象性等概念的建立學(xué)習(xí)困難：在于量子理論遠(yuǎn)離學(xué)生和生活經(jīng)驗(yàn)第十七章波粒二象性內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)1．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)。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)。知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程及意義。3．了解康普頓效應(yīng)。4．根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明光的波粒二象性。知道光是一種概率波。5．知道實(shí)物粒子具有波動(dòng)性。知道

2、電子云。初步了解不確定性關(guān)系。6．通過(guò)典型事例了解人類直接經(jīng)驗(yàn)的局限性，體會(huì)人類對(duì)世界的探究是不斷深入的。課標(biāo)要求和高考考點(diǎn)分析本節(jié)高考無(wú)要求第一單元1.能量量子化：物理學(xué)的新紀(jì)元1學(xué)時(shí)第二單元2.科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性2學(xué)時(shí)第三單元3.嶄新的一頁(yè)：粒子的波動(dòng)性2學(xué)時(shí)4.概率波1學(xué)時(shí)5.不確定原理1學(xué)時(shí)課時(shí)分配建議量子論、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、波粒二象性重點(diǎn)知識(shí)第1節(jié)能量量子化：物理學(xué)的新紀(jì)元本節(jié)重點(diǎn)：“量子化”概念的建立（可以通過(guò)通俗的事例說(shuō)明）教學(xué)要求：了解黑體和黑體輻射。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)。黑體輻射，學(xué)生理解為熱輻射就可以了，不要在“黑體”概念上作文章。

3、通過(guò)前人的工作了解科學(xué)探究，了解量子論的建立過(guò)程。黑體輻射經(jīng)典電磁學(xué)普朗克假設(shè)矛盾推理（數(shù)學(xué)）驗(yàn)證黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律一、黑體與黑體輻射1．熱輻射：一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，叫熱輻射。2．黑體：如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱黑體。3．黑體輻射：絕對(duì)黑體輻射的電磁波的強(qiáng)度只與黑體的溫度有關(guān)，這種輻射叫黑體輻射。教學(xué)內(nèi)容二、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1．實(shí)驗(yàn)規(guī)律：隨著溫度的升高，一方面，各種波長(zhǎng)的輻度都有增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。2．經(jīng)驗(yàn)定律(1)維恩位移定律：隨著黑體溫度升高，所發(fā)射的輻射最強(qiáng)

4、的波長(zhǎng)變短，即向光譜的紫色區(qū)移動(dòng)。(2)瑞利一金斯公式3．“紫外災(zāi)難”維恩公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近，在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)驗(yàn)偏離很大；瑞利公式在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符，不但不符，而且當(dāng)波長(zhǎng)趨于零時(shí)，輻射競(jìng)變成無(wú)窮大，這顯然是荒謬的，由于長(zhǎng)波很小的輻射處在紫外線波段，故而由理論得出的這種荒謬結(jié)果被認(rèn)為是物理學(xué)理論的災(zāi)難，當(dāng)時(shí)稱為“紫外災(zāi)難”。三、普朗克的能量子觀點(diǎn)1．能量子：德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為，振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值E的整數(shù)倍。2．能量子的大?。篍=hvv是電磁波的頻率,h普朗克常量,h=6.626×10J·S3．能量量子化：用能量子觀點(diǎn)解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：普朗克能量子

5、假設(shè)認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，或者說(shuō)微觀粒子的能量是分立的．借助于能量子的假說(shuō)，普朗克得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得很好．普朗克在1900年把“能量子”引入物理學(xué)，正確地破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，成為新物理學(xué)思想的基石之一。第2節(jié)科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性教學(xué)要求知道光電效應(yīng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。了解愛(ài)因斯坦光子說(shuō)，并能夠用它來(lái)解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，并能利用它解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。了解康普頓效應(yīng)及光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋。認(rèn)識(shí)到康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證明了光的粒子性。教學(xué)重點(diǎn)：光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)引入思路：滲透科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育：歷

6、史上，關(guān)于光的本性有兩種學(xué)說(shuō)干涉衍射現(xiàn)象證明了波動(dòng)說(shuō)波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋光電效應(yīng)麥克斯韋理論使波動(dòng)說(shuō)近乎完美重新指出光的粒子性（標(biāo)題中“轉(zhuǎn)折”的含義）由P32演示實(shí)驗(yàn)：用紫外線照射鋅板，觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題。P32光電效應(yīng)的定量研究光電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律：飽和電壓、遏止電壓和截止頻率、瞬時(shí)性光的電磁理論的困難：不應(yīng)存在截止頻率、遏止電壓應(yīng)與光強(qiáng)有關(guān)、光弱時(shí)電子逸出應(yīng)需很長(zhǎng)時(shí)間愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程密立根的精密測(cè)量直接證實(shí)這個(gè)方程飽和電壓、遏止電壓和截止頻率、瞬時(shí)性不應(yīng)存在截止頻率、遏止電壓應(yīng)與光強(qiáng)有關(guān)、光弱時(shí)電子逸出應(yīng)需很長(zhǎng)時(shí)間光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律用經(jīng)典光的電磁理論解釋實(shí)驗(yàn)規(guī)律（只有少部

7、分能解釋）愛(ài)因斯坦光量子假設(shè)（以普朗克能量子假說(shuō)為基礎(chǔ)）光的電磁理論的困難數(shù)學(xué)推理--愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程密立根的精密測(cè)量直接證實(shí)這個(gè)方程P36思考與討論給出了光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系。但是，很難直接測(cè)量光電子的動(dòng)能，容易測(cè)量的是遏止電壓Uc。怎樣改寫此式以得到Uc與ν、W0的關(guān)系？提示：明確物理圖景，Ek=eUcP36例題：密立根……測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，由此算出普朗克常數(shù)h……下表是某金屬的Uc和ν的幾組