2020-2021学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册学案：5.4初识光量子与量子世界

第4节　初识光量子与量子世界 必备知识·自主学习 一、光的量子化情境思考 　如图所示,是光电效应发生的示意图,这里的光指的是什么光?电子是哪里来的? 提示:这里的光可以是可见光,也可以是紫外线、红外线等不可见光。光电效应中的电子是从金属中逸出的。 1.光的本质:19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦创立的经典电磁场理论揭示出“光是一种电磁波”。 2.光电效应:用光照射金属使金属发射出电子的现象。 3.光子: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。 4.波粒二象性:光既具有波动性,又具有粒子性。 5.关于光的量子化下列说法正确的是①③。 ①光的干涉、洐射、偏振现象说明光具有波动性。 ②光子数量越大,其粒子性越明显。 ③光具有粒子性,但光子又不同于宏观观念的粒子。 ④湖面上的水波就是物质波。 二、初识量子世界 　如图所示,是原子的核式模型示意图,元电荷是电量的最小单位,那么物体带电量是否具有量子化的特征? 提示:物体的带电量是元电荷的整数倍,并不是连续变化的,具有量子的特征。 1.量子假说认为,物质辐射(或吸收)的能量E只能是最小能量单位的整数倍,即E=nε(n=1,2,3,…)。一份能量就是一个能量子,能量子的能量ε与频率ν成正比,即ε=hν。 2.如果一个物理量存在最小的不可分割的基本单位,那么该物理量是量子化的。 　(1)“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”。 (×) (2)只有光子数很多时,光才具有粒子性。 (×) (3)一束单色光的能量可以连续变化。 (×) (4)首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦。 (×) (5)一个量子就是组成物质的最小微粒,如原子、分子。 (×) (6)所谓量子或量子化,本质是不连续性。 (√) 关键能力·合作学习 　知识点一　光的量子化 1.光波动性的证据:光的干涉、衍射、偏振等现象。 2.光粒子性的证据:光电效应、康普顿效应等。 3.光的本质:光具有波粒二象性,它在一定条件下,突出地表现出微粒性,实质是不连续性;而在另一些条件下,又突出地表现出波动性。当光与其他物质发生作用时,表现出粒子的性质;少量或个别光子易显示出光的粒子性;频率高波长短的光,粒子性显著。大量光子在传播时表现为波动性;频率低波长长的光,波动性显著。 4.光电效应:按照粒子说,光是由一份一份不连续