新人教版高中物理选修3-5第17章 波粒二象性（1-5节）导学案 (共4份打包)

课题 17.1能量量子化 学习目标 1、了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射 2、了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系 3、了解能量子的概念 学习重难点 重点：能量子的概念 难点：黑体辐射的实验规律 学法指导 预习评价 黑体与黑体辐射 1．热辐射：周围的一切物体都在辐射电磁波．这种辐射与物体的_____有关，所以叫做热辐射． 2．黑体：某种物体能够______吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． 黑体辐射的实验规律 1．一般材料的物体，辐射的电磁波除与______有关外，还与材料的种类及表面状况有关． 2．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有________．另一方面，辐射强度的极大值向波长较____的方向移动． 能量子 1．定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的________．即：能的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做________． 2．能量子大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝_______________J·s，(一般取h＝6.63×10－34 J·s) 3．能量的量子化：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．这种现象叫能量的量子化． 课堂学习流程设计 【课程导学】 【范例精析】 达标检测 A类 关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有 ( ) A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．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 C．黑体热辐射的强度与波长无关 D．黑体辐射无任何实验 能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10—18J，已知可见光的平均波长约为60 μm，普朗克常量丸：6．63 x10—34J·s，则进人人眼的光子数至少为 ( ) A．1个 B．3个 C .30个 D．300个 某广播电台发射功率为10kW，在空气中波长为187．5 m的电磁波，试求： (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子? (2)若发射的光子四面八方视为均匀的，求在离天线2．5km处，直径为2m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率? B类 学习反思 布置作业 $$ 课题 17.2光的粒子性 学习目标 1、通过实验了解光电效应的实验规律。 2、知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。 3、了解康普顿效应，了解光子的动量 学习重难点 难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义 重点：光电效应的实验规律 学法指导 预习评价 课堂学习流程设计 【课程导学】 一、光电效应 定义：在照射下从物体发射出的现象，发射出来的电子叫做． 二、光电效应的实验规律 1、认识研究光电效应的电路图 如图，光线经窗口照在阴极K上，便有逸出——光电子。光电子在电场作用下形成。 2、光电效应的实验规律 （1）存在饱和电流 在上图的实验中，保持光照的条件不变，在初始电流较小 的情况下，随着所加电压的增大，光电流， 但是存在一个，即：光电流达到此值以后，即使增加电压，光电流也不再增加。 （2）存在遏止电压 在上图的实验中，即使电压为0，光电流也不为，只有将所加电压反向的时候（在光电管间形成使电子减速的电场），光电流才可能为。使光电流减小到0的反向电压称为，用符号表示。 遏止电压的存在表明：，初速度的上限应该满足关系：。 实验表明：对于一定颜色的光，遏止电压都是，与光照强度，这表明：光电子的能量只与有关，而与无关。 （3）存在截止频率 实验还表明，当入射光的频率减小到某一数值νc时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有了，这个频率称为，也就是说当：入射光的频率小于时，将不发生光电效应。 （4）光电效应具有瞬时性 当入射光频率超过截止频率νc时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时产生光电流，这个时间不超过。 三、光电效应解释中的疑难 按照经典电磁理论，对于光电效应该如何解释？ 还应得出如下的结论： （1） （2） （3） 但是这些结论与观察到的现象不符，为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。 四、爱因斯坦的光量子假设 1、内容： 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组成的。频率为ν的光的能量子为，这些能量子称为。（h为普朗克常量） 2、爱因斯坦光电效应方程 在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子，另一部分变为光电子逸出后的。由能量守恒可得出： W0为电子逸出金属表面所需做的功，称