高中物理必修2鲁科《第6章相对论与量子论初步第2节量子世界》1PPT课件一等奖

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高中物理第6章第2节量子世界知识探究鲁科版必修2

- 1 - 量子世界-知识探讨
合作与讨论
光究竟是什么？一种说法认为：“光是一种类似于小球的粒子,它的行为就像一个质点,遵循反射定律,立竿见影是有力证明”；另一种说法认为：“光是一种波,就像水波、声波一样,薄膜或肥皂泡上的花纹是有力证明.”你认为他们谁的说法是正确的？查阅相关资料解决这个问题.
我的思路：光具有波粒二象性,光有时候表现为波动性,有时候表现为粒子性.
思考过程
1.紫外灾难：黑体辐射的能力与辐射波长和温度有关,瑞利－金斯公式在长波区域与实验吻合,而在短波区域出现严重的不符,由于这个实验与理论严重不符的结果出现在短波的紫外区域,所以称为“紫外灾难”.
2.量子：辐射是由一份份的能量组成的,就像物质是由一个个的原子组成的一样,辐射中的一份能量就是一个量子.
3.物质的波粒二象性：法国物理学家德布罗意认为,既然光具有波粒二象性,那么质量不为零的任何粒子,如电子,也具有波的性质.
例题解析
【例题】关于光的本性,早期有牛顿的微粒说和惠更斯的________,后来又有麦克斯韦的电磁说.20世纪初,为解释________现象,爱因斯坦提出了光子说.________实验证实了实物粒子也具有波动性.
解析：光的本性早期由牛顿和惠更斯的粒子说和波动说的争论,麦克斯韦的电磁说与光电效应现象证明了光的波粒二象性,电子衍射实验证实了实物粒子也具有波动性. 点评：历史史实的了解是解决本题的关键.
知识总结
规律：黑体辐射的特点.
知识：黑体辐射,量子,波粒二象性.
方法：光子能量的计算方法：E =h
c .。

高一课件集第6章第2节量子世界(鲁科版必修2)

）
C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D.大量光子的行为往往显示出粒子性【解析】选C.光具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性，A 错误；光子不是实物粒子，电子为实物粒子，故B错误；光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示波动性，D错误.
移动
5
黑体辐射实验规律
能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。
黑体模型瑞利—金斯在理论上计算出随着波长变短，即向紫外区域延伸时，结果导致辐射能量无限大，与实验结果恰恰相反，史称“紫外灾难”。
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3
直觉: 低温物体发出的是红外光炽热物体发出的是可见光高温物体发出的是紫外光注意：热辐射与温度有关激光、日光灯发光不是热辐射
4
黑体辐射
黑体: 能够完全吸收热辐射而不反射热辐射的物体黑体辐射: 1.温度越高,辐射能越大; 2.与最大辐射能对应的波长向短波方向
18
普朗克的量子假说认为：物质辐射的能量是一份一份的，就像物体是由一个一个原子构成的一样。一份能量就是一个量子，大小取决于波长，与频率成正比：
hv
h是普适常数6.63×10-34J·S， v 是频率。
物质具有波粒二象性
19
不要忽视小节，宇宙由原子构成。
20
第2节量子世界
1
1.知道热辐射和黑体 2.了解普朗克的量子假说、黑体辐射公式及含义 3.知道物质的波粒二象性
2
热辐射现象

2021高中物理鲁科版必修二课件：第6章第1～2节高速世界量子世界

1/2ꢀ高速世界/量子世界题型1ꢀ低速与高速1．[广东佛山一中2018高一下期中]经典力学不适用于下列哪些运动(ꢀꢀ)A．火箭的发射B．速度接近光速的物体的运动C．“墨子号”在太空的运动D．宇宙飞船绕地球的运动解析经典力学适用于宏观、低速物体的运动，而不适用于微观、高速物体的运动，故选B.2．经典力学规律有其局限性．物体以下列哪个速度运动时，经典力学规律不适用(ꢀDꢀ)A．2.5×10－5m/sB．2.5×102ꢀm/sC．2.5×103ꢀm/sD．2.5×108ꢀm/s解析速度接近光速时，由相对论规律可知，物体的质量将随物体速度的变化而发生较大变化，经典力学不再适用，故选D.3．下列说法正确的是(ꢀꢀ)CA．开普勒发现了万有引力定律B．牛顿测定了引力常量C．爱因斯坦建立了狭义相对论D．物体高速(接近光速)运动时，其长度与运动状态无关解析牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许用扭秤实验首先测定了引力常量，A、B错误．爱因斯坦建立了狭义相对论和广义相对论，C正确．根据相对论的基本公式，可知物体的长度、时间间隔和物体的质量都与物体的速度有关，都是相对的；根据狭义相对论，一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度比静止时短，D错误．4．物体运动的速度非常大时，经典力学就不再适用了，这是因为(ꢀCꢀ)A．物体运动的速度很大时，测量时引起的误差太大，所以不适用了B．物体运动的速度很大时，物体受到的力也很大，所以不适用了C．物体运动的速度很大时，物体的质量也发生了较大变化，所以不适用了D．物体运动的速度很大时，加速度也很大，所以不适用了解析根据相对论力学可知，物体的质量不是恒定的，它随物体运动的速度而变化，而在经典力学中，认为物体的质量是恒定的，故C正确．题型2ꢀ经典力学与相对论、量子理论的关系5．[广西南宁三中2018高一下期末]以下说法正确的是(ꢀCꢀ)A．大到天体，小到微观粒子，经典力学理论均适用B．经典力学的局限性说明经典力学的理论是错误的C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变D．相对论与量子力学否定了经典力学理论解析我们现在的力学分为经典力学和量子力学，其中经典力学是指以牛顿的三大定律为基础的现代力学体系，其适用于宏观、低速的物体的运动，在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；在微观高速情况下物体的运动，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，只是说明经典力学具有局限性，但不能说经典力学是错误的，故选项C正确．.6．[四川绵阳2018高一下期末]经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是(ꢀBꢀ)A．氢原子内电子的运动B．飞船绕月球做圆周运动C．密度很大的中子星附近物体的运动D．宇宙探测器以接近光速的速度远离地球的运动解析氢原子内电子已经不属于宏观物体，所以不适用于经典力学，故A错误；飞船绕月球做圆周运动是在弱引力场中的运动且运动速度远小于光速，所以适用于经典力学，故B正确；密度很大的中子星附近产生了强引力场，故不适用于经典力学，故C错误；速度接近光速的运动不适用于经典力学，故D 错误．7．[吉林长春2019高一下月考](多选)关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是(ꢀꢀ)BCA．狭义相对论和经典力学是相互对立的、互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ动定律C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的解析经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，即只要远小于光速，经过数学变换，狭义相对论公式可变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运动定律，故B正确；牛顿经典力学只适用于宏观、低速物体的运动，量子力学适用于微观、高速粒子的运动，故C正确，D错误．8．[江西南昌二中2019高一下月考]继哥白尼提出“日心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明(ꢀꢀ)D①世界无限扩大，人不可能认识整个世界，只能认识世界的一部分ꢀ②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界ꢀ③人对世界的认识具有局限性，需要发展和深化ꢀ④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识A．①②③④ꢀꢀB．①②③ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀC．①③④ꢀꢀꢀꢀꢀD．②③解析人对客观规律的认识是长期的、曲折的，甚至是错误的；但人的意识具有能动性，通过不断实践与概括，最终能够正确地反映客观世界；人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化，故②③正确．9．[山西太原2018高一下期末](多选)2017年6月16日，来自中国的“墨子号”量子卫星从太空发出两道红色的光射向青海德令哈站与千里外的云南丽江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达“千公里级”的量子密钥分发．下列说法正确的是(ꢀAꢀC)A．经典力学适用于“墨子号”绕地球运动的规律B．经典力学适用于光子的运动规律C．量子力学可以描述“墨子号”发出两道红光的运动规律D．量子力学的发现说明经典力学已经失去了应用价值解析经典力学适用于宏观、低速物体的运动，“墨子号”绕地球的运动属于宏观、低速的运动，故A正确．量子力学适用于微观、高速物体的运动，如光子的运动，而对于高速运动的光子，经典力学已经不再适用，故B错误．量子力学可以描述光子的运动规律，而且量子力学和经典力学的适用范围不同，各自在自己的范围内是有价值的，故C正确，D错误．。

物理：-6.2-《量子世界》课件(鲁科版必修2)

4、光具有波粒二象性：光
在一定条件下，突出地表现为微粒性，实质是不连续的。而在另一些条件下，又突出地表现为波动性。
5、法国物理学家德布罗意通过研究，意识到既然光具有波粒二象性，那么质量不为零的物质粒子（如电子）也应具有波动性。提出了物质波理论：每个物质的粒子都伴随着波，这种波就叫做物质波，又称为概率波。德布罗意物质波理论揭示了物质（包括光和电子）的统一性。

科学家们通过实验得出：黑体辐射的波长与温度的关系。 T/K
瑞利—金斯曲线
实验曲线
λ/μm • 物理学家想通过经典物理学理论推导出实验曲。普朗克从1894年
起投入对黑体辐射的研究，奋斗了6年。在用经典理论无法解释实验结果的情况下，提出了崭新的量子假说，成功的解决了“紫外灾难”的问题。
通过前面的学习，我们知道在19世纪与20世纪之交（1900年前后），许多人认为物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本建成了。只是“物理学晴朗天空的远处，漂浮着两朵小小的令人不安的乌云。” 两朵乌云：迈克尔孙—莫雷实验热辐射实验

相对论
量子论
我们知道，燃烧的物体都会发光，后来人们发现那是因为燃烧使物体温度升高的缘故。为什么？？？？光有很多种颜色：可见光：红橙黄绿青蓝紫光是一种电磁波，波长不同光的颜色就不一样。可见光：红橙黄绿青蓝紫波长：780nm~380nm
普朗克的量子假说认为：物质辐射
hv
h•
的能量是一份一份的，就像物体是由一个一个原子构成的一样。一份能量就是一个量子，大小取决于波长，与频率成正比：
是普适常数6.63×10-34J· S， v 是频率。

2019-2020年鲁科版必修二：6.2 量子世界(共12张PPT)

1 位置与动量的不确定性关系
xp h 4π
2 能量与时间的不确定性关系
Et h 4π
编后语
• 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
光到底是什么？
牛顿
爱因斯坦
惠更斯
托马斯.杨
康普顿
麦克斯韦
结论：光既具有波粒二象性
1、光具有“波粒二象性” 1)在有些情况(干涉、衍射、偏振等)下，光显示出波动性 2)在另一些情况下(热辐射、光电效应等) ，显示出粒子性 2、德布罗意波
不仅光具有波粒二象性，一切实物粒子(如电子、原子、分子等)也都具有波粒二象性;德布罗意波进一步提出物质波理论，根据这一理论，每个物质粒子都伴随着一着波，这种波叫物质波又称概率波：
4r1 9r1
诺贝尔物理奖
1、热辐射：
由于物体中的分子、原子受到激发而发射出电磁波的现象叫热辐射。
电磁波谱
任何物体（气、液、固）在任何温度下，都会有热辐射。
炼钢的热辐射
红外夜视仪拍的照片红外
低温物体发出的是红外光，
热辐射强度和温度有关，
2hc l 2 5
M l0 (T )
hc
e kTl
1
曲线与实验结果惊人地符合
普朗克的能量假说对经典物理是一个巨大的突破，由此量子物理诞生。
1918年他荣获诺贝尔物理学奖
能量经典量子
能量不连续，只能取某一最小能量的整数倍!!!!!
三、物质的波粒二象性引言光到底是什么？17世纪形成了两种学说：

高一物理鲁科版必修2 第6章第1节高速世界课件(26张)

答案： v2 1－ 2 min c
v2 1－ 2 min. c
栏目导引
第6章
相对论与量子论初步
相对论中“两个关系”的理解
1．质速关系 (1)经典物理学的观点：经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，由物体所含物质的多少来决定，与物体所处的时空和运动状态无关．由牛顿第二定律 F＝ ma 可知，只要物体的受力足够大、作用间足够长，物体将能加速到光速或超过光速．
栏目导引
第6章
相对论与量子论初步
3．两个关系 (1)质速关系当物体在所处的惯性系中静止时，质量 m0 最小，称为静止质量． __________ 当物体相对于惯性系以 v 运动时，在此惯性系内 v2 m0/ 1－ 2 c ，物体的质量随 _____ 速度的增大而观测它的质量 m＝__________
小，可忽略不计，就简化为经典物理学，只有在高速运动时，相对论效应才显著．
栏目导引
第6章
相对论与量子论初步
一支静止时长为 l 的火箭以 v 的速度从观察者的身边飞过． (1)火箭上的人测得火箭的长度应为多少？ (2)观察者测得火箭的长度应为多少？ (3)如果火箭的速度为光速的二分之一，观察者测得火箭的长度应为多少？
2．两个效应
(1)时间延缓效应
静止的 ①在相对论时空观中，运动的 ______时钟比______ 时钟走得慢．
栏目导引
第6章
相对论与量子论初步
②关系式
Δt′ v2 1－ 2 c ， Δt 为运动时间， Δt′为静止时间． Δt＝ ________
(2)长度收缩效应 ①在相对于物体运动着的惯性系中沿运动方向测出的物体长度，比在相对静止的惯性系中测出的长度短 ___． ②关系式：l′＝ l v2 1－ 2 . c

高中物理第6章相对论与量子论初步第2节量子世界学案鲁科版必修2

第2节量子世界学习目标核心提炼1.了解热辐射、黑体等概念。

2.知道“紫外灾难”。

3.知道普朗克的量子假说，理解量子化。

4.理解物质的波粒二象性。

3个概念——热辐射、黑体、物质波1个学说——普朗克的量子说2个公式——ε＝hνE＝nε1个本质——光的本质一、“紫外灾难”不连续的能量阅读教材第119～120页“紫外灾难”、“不连续的能量”部分，了解热辐射、黑体的概念，了解“紫外灾难”。

1.热辐射因物体中的分子、原子受到激发而发射出电磁波的现象，称为热辐射。

物体在任何温度下都会发生热辐射现象。

2.黑体黑体是物理学家为了研究热辐射的规律而设想的一个理想化模型，它是一个能完全吸收热辐射而不反射热辐射的物体。

3.“紫外灾难”(1)实验曲线：人们发现，黑体的单色辐出度与黑体的辐射波波长和温度有关，并得出了黑体的单色辐出度与辐射波波长λ、温度T之间关系的实验曲线。

(2)“紫外灾难”：在推导符合实验曲线的公式时，发现结果与实验曲线不符合。

这个与实验不符的结果出现在紫外区。

4.普朗克的量子说(1)提出的目的：普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的。

(2)含义：物体辐射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量单位的整数倍。

E＝nε (n＝1，2，3，…)(3)量子的能量：辐射中的一份能量就是一个量子。

量子的能量大小取决于辐射的波长，量子的能量ε与频率ν成正比。

ε＝hν，公式中h＝6.63×10－34J·s，称为普朗克常量。

普朗克常量是普朗克引进的一个物理普适常数，是微观现象量子特征的表征。

5.量子(化)含义所谓量子(或量子化)，本质是不连续性。

思维拓展你觉得夏天穿什么颜色的衣服最热？为什么？答案夏天穿黑色衣服比穿浅色衣服感觉要热的多，因为黑色衣服吸收热辐射的能量多，反射热辐射的能量少，因而感觉要热得多。

二、物质的波粒二象性阅读教材第121～122页“物质的波粒二象性”，了解物质的波动性和粒子性。

高中物理鲁科版必修2课件第6章相对论与量子论初步 6.2

3．光的波粒二象性光具有_波__动__性__，又具有_粒__子__性__，无法只用其中一种去说明光的一切行为，所以说光具有_波__粒__二__象__性___波长越长，频率越低，_波__动__性__越明显；波长越短，频率越高，粒子性越明显．波动性是光子本身的一种属性． 4．物质波德布罗意理论指出，每个运动的物质粒子都伴随着一种波，这种波称为物质波，又称为_德__布__罗__意__波．德布罗意理论揭示了物质(包括光和电子)的统一性．
第2节量子世界
学习目标
1．通过对简单现象的探究，理解热辐射、黑体、能量子等概念． 2．了解普朗克“量子假说”的背景，体会经典力学的局限性． 3．了解爱因斯坦“光量子说”的含义，知道光具有波粒二象性． 4．了解德布罗意的物质波假说及意义．
基础导学
一、“紫外灾难” 1．热辐射：由于物体中的_分__子__、_原__子__受到激发而发射出_电__磁__波__的现象． 2．黑体：能完全_吸__收__热辐射而不_反__射__热辐射的物体，它是物理学家为了研究热辐射的规律而设想的一个_理__想__模__型__．___
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23

6.2量子世界课件01(鲁科版必修2)

量子化理论
1.基本知识 (1)“紫外灾难” ①热辐射：物体在任何温度下都会发射各种波长的电磁波，这种因物体中的分子、原子受到激发而发射出电磁波的现象称为热辐射． ②黑体：黑体是一个理想模型，即一个完全吸收热辐射而不反射热辐射的物体．
③“紫外灾难” ——物理学上的第二朵乌云人们发现，黑体的单色辐出度与黑体的辐射波和
假设一只功率为 P 发出单色光的灯，辐射出光的频率为 ν，在距离该灯为 R 的较远某位置，有一正对该灯的较小面积 S，则时间 t 内，面积 S 上获得的光子数是多少？ (h 为普朗克常数)
【审题指导】解答本题应把握以下两点： (1)掌握单个光子的能量 ε＝hν. (2)灯光以灯为球心呈放射状均匀发出，将 S 看成是某个球面上的一小块面积．
光的颜色等．
(ⅱ)光的波动说的代表人物是惠更斯
．
(ⅲ)光量子假设的提出者是爱因斯坦，直到康普顿的发现才验证了光量子假说的正确性． ②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．
③物质波物理学家德布罗意进一步提出了物质波理论，根据这一理论，每个物质粒子都伴随着一种波，这种波被称为物质波，又称为概率波，戴维孙、革末及汤姆孙的电子衍射实验证实了物质波的存在．
光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性．光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著．
【答案】 C
黑洞大发现广义相对论表明，引力场可以造成空间弯曲，强大的引力场可以造成强烈的空间弯曲，这个强大的引力场就是“黑洞”，它是一个只允许外部物质和辐射进入而不允许物质和辐射从中逃离的边界即视界所规定的时空区域．在黑洞中心，全部物质被极为紧密地挤压成为一个体积无限趋近于零的几何点，物质除了质量、电荷和角动量以外，其他特性全部丧失，原子、分子等都将不复存在，任何强大的力量都不可能把它们分开.

高中物理第6章相对论与量子论初步第2节量子世界课件鲁科鲁科高一物理课件

12/10/2021
第七页，共三十五页。
1．(1)首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦．( ) (2)一个量子就是组成物质的最小微粒，如原子、分子．( ) (3)在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的．( ) 提示：(1)× (2)× (3)√
12/10/2021
第八页，共三十五页。
三、物质的波粒二象性 1．物理学史 (1) 光的微粒说的创始人是牛__顿_(_ni_úd_ù_n)______ ，可以解释光_的_反__射__(f_ǎn_sh_è_) ___、光__的__颜_色__(_yá_n_sè_) __等． (2)光的波动说的代表人物是___惠__更__斯______． (3) 光量子假设的提出者是 _____爱__因__斯__坦__ ，直到 ___康__普__顿__效__应__的发现才验证了光量子假说的正确性．
第十三页，共三十五页。
命题视角 1 量子化假设的考查 (多选)关于对普朗克量子假说的认识，下列说法正确
的是( ) A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值 ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C．量子的能量与电磁波的频率成正比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
在 1 m2 面积上，1 s 内得到的阳光总能量为 E＝Pt，得到的
光子个数
N
＝
E － E0
＝
Pt
hc －
＝
－ Pt λ hc
＝
1.35×103×1×6.6×10－7 6.6×10－34×3×108
＝
λ
4.5×1021(个)．
[答案] 4.5×1021 个
12/10/2021
第十八页，共三十五页。

高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课

Δt′ ②关系式：Δt＝_____1_－__vc_22____，Δt为运动时间，Δt′为静止时间。 (2)长度收缩效应 ①在相对于物体运动着的惯性系中沿运动方向测出的物体长度，比在相对静止的惯性系中测出的长度__短___。
②关系式：l′＝__l___1_－__cv_22_。
思维拓展
我们平时为何观察不到长度收缩效应呢？
(2)长度收缩效应：按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对某物体空间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动有关。观测长度 l′与静止长度 l 之间的关系：l′＝l 1－vc22，由于 v<c，所以 l′<l。这种长度观测效应被称为长度收缩。
[精典示例] [例1] (多选)一列很长的火车在沿平直车道飞快地匀速行驶，车厢中央有一个光源发出
第1节高速世界
学习目标
核心提炼
2个基本原理——相对性原理、光速不 1.知道狭义相对论的两个基本原理。
变原理 2.了解时间的延缓效应和长度的收缩效应。
2个效应——时间延缓效应、长度收缩 3.知道质速关系和质能关系。
效应 4.了解广义相对论的内容。
2个关系——质速关系、质能关系
一、两个基本原理和两个效应阅读教材第110～114页的内容，了解高速世界的“两个基本原理”和“两个效应”。
答案 10 m 80 m
对“相对论”中两个关系的理解
[要点归纳] 1.质速关系
(1)经典物理学的观点经典力学认为物体的质量是物体的固有属性，由物体所含物质的多少决定，与物体所处的时空和运动状态无关。由牛顿第二定律F＝ma可知，只要物体的受力足够大、作用时间足够长，物体将能加速到光速或超过光速。
2.质能关系
按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为E＝__m_c_2，称为质能关系式。物质的质量减少或增加时，必然伴随着___能__量的减少或增加，其关系为ΔE＝ ___Δ_m_。c2

鲁科版物理必修二课件6.2量子世界(讲授式)

当堂练习 2．下列叙述的情况正确的有( )
A．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体 B．光是波，与橡皮绳上的波相似 C．光是一种粒子，它和物质作用是连续进行的 D．光子在空间各点出现的可能性大小(概率)，可以用波动的规律来描述
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当堂练习
解析：光具有波动性，但不是经典理论中的波，光具有粒子性，也不是传统概念中的粒子。光与物质作用时，即发生能量交换时，不是连续进行的，而是“一份一份”进行的，表现出粒子性；光在空间的分布规律符合波动规律，表现出波动性。因此，A、 B、C错误，D正确。答案：D
惠更斯
由于早期的波动说不能用数学作严格的表达和分析、牛顿在物理界的威望，微粒说一直占上风。
托马斯.杨
*19世纪初，在实验中观察到光的干涉和衍射现，不能用微粒说解释，因而证明了波动说和正确性。
麦克斯韦
麦克斯韦电磁说(十九世纪)
麦克斯韦认为光是一种电磁波,赫兹用实验证实了光的电磁本性.光是电磁波的主要依据：①传播都不需介质.②都是横波.③在真空中传播速度相同
高温物体发出的是紫外光。
热辐射强度还和材料性质有关，为了排除材料性质的影响，建立了黑体模型。
一、紫外灾难
2.黑体辐射绝对黑体
能完全吸收各种波长电磁波而无反射和透射的物体
黑体辐射的特点：与材料无关，黑体热辐射本领最强
煤烟
约99%
19世纪末，由于冶金的需求，急于知道辐射强度与光波长
一、紫外灾难黑体辐射测量系统示意图
而每个光子的能量 E0＝hν，则太阳每秒辐射的可见光的光子数 N＝EE0＝4πRh2νση≈4.9×1044 个。
[答案] 4.9×1044个 26
例2 下列对于光的波粒二象性的说法中，正确的是 ( )A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波是同样一种波 C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 D．光是一种波，同时也是一种粒子。光子说并未否定电磁说，在光子能量E＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性 [思路点拨] 光的波粒二象性是光在不同情况下的更明显的呈现形式。

高中物理第6章相对论与量子论初步第1、2节高速世界量子世界课件鲁科必修2

3．两个关系： (1)质速关系：在经典力学中，物体的质量与物体的运动无关。但在相对论中，运动物体的质量随其运动速度的变
化而变化。
m＝
m1－0 vc22，其中 m 为物体的运动质量，m0 为静止质
量，v 为物体相对惯性系的运动速度。 (2)质能关系：按照相对论及基本力学定律可得质量和能量
的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与
材料和表面状况有关，而黑体辐射与辐射波长和黑体的温度
有关，故B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确。
答案：B
4．下列说法中正确的是
()
A．物质波属于机械波
B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质
(2)紫外灾难
在推导符合实验曲线的公式时，发现结果与实验曲线
不符。这个与实验不符的结果出现在紫外区。
四、不连续的能量
1．量子假说的内容 (1)物质辐射 (或吸收 )的能量 E 只能是某一最小能量单位的整数倍，即 E＝ nε (n＝1,2,3…)。 (2)辐射是由一份份的能量组成的，一份能量叫做一个量子。量子的能量大小取决于辐射的波长，量子的能量 ε 与频
2．物质波物理学家德布罗意进一步提出了物质波理论，根据这一理论，每个物质粒子都伴随着一种波，这种波被称为物质波，又称为概率波，戴维孙、革末及汤姆孙的电子衍射实验证实了物质波的存在。 3．结论光与静止质量不为零的物质都具有波粒二象性。
[试身手·夯基础] 1．设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源，则飞船正
率 ν 成正比，即 ε＝ hν ＝hλc，h 为普朗克常数。
2．量子化本质是不连续性，在微观世界里，量子化或不连续性

高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁科版必修2

复习课件
高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁科版必修2
2021/4/17
高中物理第6章相对论与量子论初步第1节高速世界课件鲁科版必修2
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第6章相对论与量子论初步
第 1 节高速世界
第6章相对论与量子论初步
1.初步了解爱因斯坦相对论的建立背景和方法，并理解爱因斯坦的两个基本假设原理． 2.了解相对论时空观的主要思想、两个原理、两个效应、两个关系，并能用其解决一些相关问题． 3.了解经典物理学的适用范围和局限性，知道经典时空观与相对论时空观之间的关系．
2．两个效应 (1)时间延缓效应 ①爱因斯坦曾预言，两个校准过的钟，当一个沿闭合路线运动返回原地时，它记录的时间比原地不动的钟会慢一些．这已被高精度的铯原子钟超高速环球飞行实验证实． ②在相对论时空观中，运动时钟时间与静止时钟时间的关系：Δt＝ Δ1t－′vc22.由于 v<c，所以Δt>Δt′，即运动的钟比静止的钟走得慢．这种效应被称为时间延缓．
(2)长度收缩效应
①按照狭义相对论时空观，空间也与运动密切相关，即对
某物体空间广延性的观测，与观测者和该物体的相对运动
有关．
②观测长度 l′与静止长度 l 之间的关系：l′＝l
1－vc22，由
于 v<c，所以 l′<l.这种长度观测效应被称为长度收缩．
命题视角 1 两个基本原理的考查 (多选)设某人在以速度为 0.1c 正向目标飞行的飞船
当飞船以 0.60c 的速度从你身边经过时，按你的测量，飞船
的高度和长度各为多少？ [解题探究] (1)公式 l′＝l
1－vc22中各符号的意义是什
么？
(2)长度收缩发生在哪个方向？

2018-2019学年高中物理(鲁科版)必修二课件第6章相对论与量子论初步第2节

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2.量子化：量子化的“灵魂”是不连续。在宏观领域中，这种量子化(或不连续性)相对于
宏观量或宏观尺度极微小，完全可以忽略不计，但在微观世界里，量子化(或不连续)
是明显的，微观物质系统的存在、物体之间传递的相互作用量、物体的状态及变化等都是量子化的。 3.意义：成功解决了“紫外灾难”问题。
一、“紫外灾难”
不连续的能量
阅读教材第119～120页“紫外灾难”、“不连续的能量”部分，了解热辐射、黑体的概念，了解“紫外灾难”。 1.热辐射分子、原子受到激发而发射出________ 电磁波的现象，称为热辐射。物体在因物体中的____________
任何温度下都会发生热辐射现象。
2.黑体黑体是物理学家为了研究热辐射的规律而设想的一个理想化模型，它是一个能完全吸收热辐射而_________ 不反射热辐射的物体。 ____________
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3.“紫外灾难”
温度有关， (1)实验曲线：人们发现，黑体的单色辐出度与黑体的辐射波______ 波长和______
波长λ 温度T 之间关系的实验曲线。并得出了黑体的单色辐出度与辐射波__________ 、 _________
不符合。这 (2)“紫外灾难”：在推导符合实验曲线的公式时，发现结果与实验曲线________ 个与实验不符的结果出现在紫外区。
Байду номын сангаас
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4.普朗克的量子说
(1)提出的目的：普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的。整数倍。 (2)含义：物体辐射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量单位的_________ nε (n＝1，2，3，…) E＝______ (3)量子的能量：辐射中的一份能量就是一个量子。量子的能量大小取决于辐射的波长，量子的能量ε与________ 频率ν 成正比。 ______ ε＝______ s，称为普朗克常量。 hν ，公式中h＝6.63×10－34 J· 普朗克常量是普朗克引进的一个物理普适常数，是微观现象量子特征的表征。