第四章 第1、2节　普朗克黑体辐射理论 光电效应（课件 学案 练习）高中物理人教版（2019）选择性必修 第三册

第1、2节　普朗克黑体辐射理论 光电效应 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 学习目标 1.通过实验，了解光电效应现象。2.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。3.能根据实验结论说明光的波粒二象性。 1.知道黑体辐射、能量子、光电效应、康普顿效应、光子的概念以及光电效应的规律，能解释相关现象，树立粒子性观念。 2.掌握黑体辐射的规律、光电效应的实验规律并能应用爱因斯坦光电效应方程解释相关规律。提高分析问题、解决问题的能力。3.学会解释光电效应的规律，实事求是，理解能量子、光子，培养探索科学的兴趣。 一、普朗克黑体辐射理论 1．黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生_____的物体。 2．黑体辐射：黑体向外辐射_____的现象。 3．黑体辐射的实验规律 (1)随着温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都有增加。 (2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 4．能量子 (1)定义：普朗克认为，组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值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＝hν，其中ν是带电微粒的振动频率，h称为_____常量，其值为h＝6.626 070 15×10－34 J·s(一般取h＝6.63×10－34 J·s)。 (3)能量的量子化：微观粒子的能量是_____的，或者说微观粒子的能量是_____的。 二、光电效应 1．定义：照射到金属表面的光，能使金属中的_____从表面逸出的现象。 2．光电子：光电效应中逸出的_____。 3．光电效应的实验规律 (1)存在截止频率：当入射光的频率减小到某一数值νc时，光电流消失，不发生光电效应，νc称为截止频率。 (2)存在饱和电流：在光照条件不变的情况下，随着所加电压的_____，光电流趋于一个饱和值———饱和光电流，而且在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和光电流_____。 (3)存在遏止电压：在光电管上施加反向电压，使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。由mevc2＝eUc可知，遏止电压越大，光电子的最大初动能越大。实验表明，对于同一种金属，光电子的能量只与入射光的_____有关，而与入射光的强弱无关。 (4)光电效应具有瞬时性：当入射光的频率超过截止频率νc时，无论入射光怎样微弱，照到金属时会立即产生光电流，光电效应几乎是_____发生的。 4．逸出功：要使电子脱离某种金属，所需外界对它做功的_____。不同种类的金属，逸出功的大小也不相同。 5．爱因斯坦的光电效应理论 (1)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，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子被称为_____。 (2)爱因斯坦光电效应方程 ①表达式：_____＝Ek＋W0或Ek＝_____－W0。 ②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为_____的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能Ek。 三、康普顿效应和光子的动量　光的波粒二象性 1．康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长_____λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。 2．光子的动量 康普顿为了解释康普顿效应，提出光子除了具有能量之外，还具有动量。 (1)表达式：p＝_____。 (2)说明：在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，光子的动量可能会变小。因此，有些光子散射后波长_____。 3．光的波粒二象性 (1)在麦克斯韦的电磁理论建立之后，人们认识到光是一种_____。 (2)光电效应和康普顿效应揭示了光的_____性。 (3)光既具有_____性，又具有_____性，光具有波粒二象性。 [微情境·大道理] 1．美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特由于发现了宇宙微波背景辐 ... ...