广东省河源市河源中学2020-2021学年高二物理选修3-5 能量量子化 光电效应课件

物 理 选 修 3-5 第 17 章 交 变 电 流 第 1、2 节 能量量子化 光的粒子性 时 间 2020 年 高 二 下 学 期 教 材 19世纪末，经典物理学在各个领域都取得了很大的成功 时代背景 力学 热学 电磁学 当时许多物理学家都陶醉在这些成绩之中，认为物理学已经发展到了尽头 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家开尔文勋爵作了 展望新世纪的发言: 科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家 只要做一些零碎的修补工作就行了 但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家， 就在上面提到的文章中他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处， 还有两朵令人不安的乌云，…… 普朗克量子力学的诞生 相对论问世 两朵乌云发展成为一埸革命的风暴，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花 热辐射现象:一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关 热辐射现象 例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色。 热辐射本质 大量带电粒子的无规则热运动引起的。物体中每个带电粒 子都在各自平衡位置附近以各种不同频率做无规则微振动， 产生变化的电磁场，从而向外辐射各种波长的电磁波。 黑体及黑体辐射 问题：如何研究物体热辐射规律？在研究物体热辐射中，如何避免反射电磁波的影响？ 反射电磁波 吸收电磁波 一切物体 黑体（理想化模型） 不透明材料制成的带小孔的空腔，在对任何波长的电磁波都完全吸收，而不反射 不一定是黑色(如炼钢炉口上的小孔、太阳、白炽灯) 黑体及黑体辐射 维恩的半经验公式： 短波符合，长波不符合 瑞利 ─ 金斯公式： 长波符合，短波荒唐 ── 紫外灾难 紫 外 灾 难 实验值 辐射强度 M ,T  瑞利 ─ 金斯线 维恩线 普朗克 连续变量和离散变量 变量 离散变量:其数值只能用自然数或整数单位计算 (比如：人的个数，带电体电荷量q=ne n=1,2,3..) 连续变量:其数值是连续不断的,相邻两个数值可作无限分割 (比如：人的身高,前年身高1.49,今年1.51,这个身高是一点点叠加上来的) 能量子：超越牛顿的发现 普朗克能量子假说 ①振动着的带电微粒的能量是某一最小能量的整数倍 E = nε n = 1，2，… ε 叫能量子，简称量子，n 为量子数，它只取正整数； 在微观世界中能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的 ②带电微粒辐射或吸收能量时，