第1讲 能量量子化 光电效应 波粒二象性(基础落实课) 一、黑体辐射 能量子 1.黑体、黑体辐射的实验规律 (1)黑体:能够 入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 (2)黑体辐射的实验规律 ①对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除了与 有关,还与材料的 及表面状况有关。 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 有关。随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有 ,另一方面,辐射强度的极大值向波长较 的方向移动,如图所示。 2.能量子 (1)定义:普朗克认为,当带电微粒辐射或吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值ε的 ,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子大小:ε= ,其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率,h称为普朗克常量。h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。 二、光电效应 1.光电效应现象 (1)定义:在光的照射下,金属中的 从表面逸出的现象,逸出的电子叫作 。 (2)产生条件:入射光的频率 金属的截止频率。 2.光电效应的四条规律 (1)每种金属都有一个 频率,入射光的频率必须 这个截止频率才能产生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的 无关,只随入射光频率的增大而 。 (3)光电效应的发生几乎是 的。 (4)当入射光的频率大于截止频率时,入射光越强,单位时间内逸出的电子数越多,饱和光电流 。 三、爱因斯坦的光电效应理论 1.光子说 在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光子,光子的能量ε= 。 2.爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式:Ek=hν- 。 (2)各量的意义: ①ν:照射光的频率。 ②W0:为逸出功,指使电子脱离某种金属所做功的最小值。 ③Ek :为光电子的最大初动能,指发生光电效应时,金属表面上的 吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。 (3)公式的意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek= 。 四、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 性。 (2)光电效应说明光具有 性。 (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的 性。 2.物质波 (1)概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵循波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率 的地方,暗条纹是光子到达概率 的地方,因此光波又叫概率波。 (2)物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子,大到宏观物体,都有一种波与它对应,其波长λ= ,p为运动物体的动量,h为普朗克常量。 微点判断 1.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加,辐射强度极大值向波长较短的方向移动。 ( ) 2.光子和光电子都是实物粒子。 ( ) 3.只要入射光的强度足够大,或照射时间足够长,就可以使金属发生光电效应。 ( ) 4.从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小。 ( ) 5.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。 ( ) 6.光的频率越高,光的粒子性越明显,但仍具有波动性。 ( ) 7.光电效应、康普顿效应都说明了光具有粒子性。 ( ) 8.法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子也具有波动性。 ( ) 逐点清(一) 能量量子化 |题|点|全|练| 1.[对黑体和黑体辐射的理解]关于黑体的认识,下列说法正确的是 ( ) A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的 B.科学家在研究黑体辐射的实验规律时发现,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C.爱因斯坦的光电效应方程成功地解释了黑体辐射的实验规律 D.黑体辐射 ... ...
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