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课件网) 第三章 电磁场与电磁波初步 5. 微观世界的量子化 核心素养：1.理解波粒二象性。2.初步了解微观世界的量子化特征。3.知道能量量子 化的含义和能级的概念。 第*页 研习任务一 波粒二象性 教材 认知 1. 光的波动性：光的干涉和 现象说明光具有波动性。 2. 光的粒子性： 现象证明了光的粒子性。 3. 光子：在空间传播的光是不连续的，而是 的，每一份叫作一个光量 子，简称光子。 4. 光的波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性，可以说光既是 ， 也是 ，它具有“波粒二象性”。 5. 波粒二象性不只是光才具有的特性，而是 世界的共性。 物体的 波动性我们检测不到。 衍射 光电效应 一份一份 电磁波 光子流 微观 宏观 研习 经典 A. 爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说 B. 光电效应现象说明了光的粒子性 C. 牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说本质上是不同的 D. 光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一 [解析] 爱因斯坦的光子说并没有否定光的电磁说，只是在一定条件下光是体现粒子 性的，A错；光电效应说明光具有粒子性，说明光的能量是一份一份的，B对；牛顿 的微粒说认为光是一种实物粒子，而爱因斯坦的光子说认为光是一种量子化的物质， C对；光的波动性和粒子性不是孤立的，而是有机的统一体，D错。 BC A. 光的色散和光的干涉 B. 光的干涉和光的衍射 C. 光的衍射和光电效应 D. 光的反射和光电效应 解析：光的色散现象，说明太阳光是复色光；光的干涉和光的衍射是波特有的现象， 说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，光的反射不能说明光具有波动性， 故C正确。 C 第*页 研习任务二 能量量子化 合作 讨论 如图所示为我国首颗量子通信卫星“墨子号”。“墨子号”的成功发射使我国在 量子通信技术领域走在了世界前列。那么，量子通信的理论基础是什么？ 提示：量子通信的理论基础来源于德国物理学家普朗克的能量量子化假设。 教材 认知 1. 能级：原子 的能量值。 2. 能级跃迁 （1）跃迁：把原子从一个能级变化到另一个能级的过程。 （2）原子处于能级最低的状态时最 ，由高能级向低能级跃迁时放出 。 （3）能级差：原子从高能级向低能级跃迁时 光子的能量，等于前后两个能 级之 。 量子化 稳定 光子 放出 差 3. 原子发射光谱的谱线是一些 的亮线。 分立 [思考] 如何用能量量子化理论解释原子的发射光谱是一些分立的亮线？ 提示：由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发 射光谱只有一些分立的亮线。 核心 归纳 1. 普朗克的能量子概念 （1）能量子：普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的，只能是某一最小 能量值的整数倍，当带电粒子辐射或吸收能量时，也只能以这个最小能量值为单位一 份一份地吸收或辐射，这样的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中h叫作普朗 克常量，通常取h＝6.63×10－34 J·s，ν为电磁波的频率。 （2）能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫 作能量的量子化。量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的。 2. 爱因斯坦的光子说 光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量 子组成的，这些能量子被称为光子。频率为ν的光子的能量子为ε＝hν。 3. 能级及能级跃迁 （1）能级：微观世界的能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是量子 化的，这些量子化的能量值叫作能级。 （2）原子处于能量最低的状态是最稳定的。 （3）原子获得能量有可能跃迁到较高的能量状态，这些状态的原子是不稳定的，会 自发地向能量较低的能级跃迁。 （4）原子从高能级向低能级跃迁放 ... ...
