内容正文:
第四章 原子结构和波粒二象性
1 普朗克黑体辐射理论
2 光电效应
人教物理 选择性必修 第三册
必备知识 自主探究
能力形成 合作探究
课时作业 知能提升
随堂巩固 提升练习
[学习目标] 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.通过对光电效应规律的探究,揭示实验规律,学会与他人合作交流,培养探究意识,提高实验能力。4.通过解释光电效应的规律,理解能量子、光子,培养探索科学的兴趣。
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[情景导入] 一验电器与锌板相连,如图所示,用一紫外线灯照射锌板,关灯后,验电器指针保持一定偏角。试探究:(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将怎样变化?(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转。那么,若改用强度更大的红外线灯照射锌板可观察到验电器指针如何偏转?
提示:(1)偏角减小。(2)指针不偏转。
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知识点一 能量量子化
1.黑体:如果某种物体能够__________入射的各种波长的电磁波而不发生________,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
完全吸收
反射
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2.黑体辐射
(1)定义:黑体虽然不________电磁波,却可以向外________电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射。
(2)黑体辐射特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的________有关。
3.黑体辐射的实验规律
(1)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有________。
(2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长________的方向移动。
反射
辐射
温度
增加
较短
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4.能量子
(1)定义: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____________叫作能量子。
(2)表达式:ε=________。其中ν是带电微粒的振动频率,即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率。h称为____________。h=6.626 070 15×10-34 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。
整数倍
最小能量值ε
hν
普朗克常量
量子化
分立
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知识点二 光电效应现象和规律
1.光电效应: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:光电效应中发射出来的________。
3.光电效应的实验规律
(1)存在________频率:当入射光的频率低于截止频率时____(选填“能”或“不”)发生光电效应。
电子
电子
截止
不
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(2)存在________电流:在光的频率不变的情况下,入射光越强,饱和电流越____。
(3)存在________电压:使光电流减小到____的反向电压Uc,且满足
____________=eUc。
(4)光电效应具有瞬时性:光电效应几乎是瞬时发生的。
饱和
大
遏止
0
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知识点三 爱因斯坦的光子说及光电效应方程
1.光子: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________,其中h为普朗克常量。这些能量子后来称为________。
hν
光子
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2.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式:hν=__________或Ek=________。
(2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是________,在这些能量