量子化现象(高中物理)
第三节：量子化现象
能 优
点
化
突
训
破
练
返回
第三节：量子化现象
课 【讲析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行为 课
前 自
(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光
堂 互
主 学
电效应)表现出粒子性，所以不能说有的光是波，
动 讲
案
练
有的光是粒子．
虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二
象性．但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是
大，能够克服内部原子核对它的引力，就可以离
开金属表面逃逸出来，成为光电子。
核
知
心
要 特别提醒：
能 优
点
化
突 光电效应的实质：
训
破
练
光现象转化为电现象．光电效应表明光具有
粒子性．光子说能很好地解释光电效应现象，进
一步表明微观世界中的量子化。
返回
第三节：量子化现象
课 1、(单选)某单色光照射某金属时不能产生光电 课
突
训
破
练
返回
第三节：量子化现象
课 前
核心要点突破
课 堂
自
互
主 学
光电效应的理解
动 讲
案 1．光电效应的规律
练
每一种金属都有发生光电效应的极限频率ν0，
入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光
核
心 电效应；光电子的最大初动能与入射光的强度无
知 能
要
优
点 关，只随入射光频率的增大而增大；当入射光的 化
一个最小的能量单位；这个不可再分的最小的能量
单位称为“能量子”。
返回
第三节：量子化现象
课 ②能量子的能量ε＝___h__.
高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象教案粤教版3
第五节量子化现象核心素养点击物理观念（1）知道热辐射、黑体辐射的概念,知道光是一种电磁波.(2)了解普朗克的能量子假说和爱因斯坦的光子假说。
(3）了解原子能级及能级跃迁理论。
科学态度与责任通过对本节的学习，能体会到人类对自然界的认识是不断发展的；认识到物理研究是一种对自然现象进行抽象的创造性工作.一、光是一种电磁波能量子假说填一填(1）光是一种电磁波光与电磁波的物理本质是一致的，光是一种电磁波，它通过电场和磁场的相互激发可以在真空中传播。
物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质。
(2)能量子能量的发射和吸收不是连续的,只能是一份一份的进行。
这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(3）能量子公式ε＝hν,其中ν是电磁波的频率，h是一个常量,称为普朗克常量。
实验测得h＝6.63×10－34 J·s。
错误!填一填（1）光电效应定义光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出的现象。
(2）光电子光电效应中逸出来的电子被称为光电子.（3）光电效应的实验规律用不同频率的光去照射阴极时，发现光的频率越高,光电子动能越大，频率低于某一数值时,不论光的强度多大，都不能产生光电子。
（4)爱因斯坦的光子说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光量子组成的,这些光量子称为光子。
②光子能量：公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。
③解释：光照射到金属表面上时,能量为hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量中的一部分用来脱离金属表面,另一部分是电子离开金属表面时的动能。
如果光子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量，则电子脱离金属表面产生光电子，且光的强度越大，光子的数量越多,则产生的光电子也越多。
否则，无论光的强度多大，都无法产生光电子.（5)光的波粒二象性①光既具有波动性，又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性.②概率波：概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少,形成暗纹。
2024_2025学年新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象课时检测含解析粤教版必修3
量子化现象A 组—重基础·体现综合1．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( ) A ．温度 B ．材料 C ．表面状况D ．以上都正确解析：选A 影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度，故选项A 正确。
2．普朗克常量是自然界的一个基本常数，它的数值是( ) A ．6.02×10－23mol B ．6.625×10－3mol·s C ．6.626×10－34J·sD ．1.38×10－16mol·s解析：选C 普朗克常量是一个定值，由试验测得它的精确数值为6.626×10－34J·s，在记忆时关键要留意它的单位。
3．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能。
若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A ．hνB ．12Nhν C ．NhνD ．2Nhν解析：选C 光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν，N 个光子能量为Nhν，故C 正确。
4．关于对热辐射的相识，下列说法中正确的是( ) A ．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只汲取电磁波 B ．温度越高，物体辐射的电磁波越强C ．辐射强度按波长的分布状况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D ．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色解析：选B 一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，选项A 错误，选项B 正确；选项C 描述的是黑体辐射的特性，选项C 错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，选项D 错误。
5．一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子( ) A ．汲取光子，汲取光子的能量等于两能级之差 B ．汲取光子，能量削减 C ．放出光子，能量增加 D ．放出光子，能量削减解析：选A 氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时汲取光子，能量增加，汲取光子的能量等于两能级之差，A 正确，B 、C 、D 错误。
高中物理能量量子化教案设计
高中物理能量量子化教案设计物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
接下来是小编为大家整理的高中物理能量量子化教案设计，希望大家喜欢!高中物理能量量子化教案设计一新课标要求1.内容标准(1)了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
(2)通过实验了解光电效应。
知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
( 3)了解康普顿效应。
(4)根据实验说明光的波粒二象性。
知道光是一种概率波。
(5)知道实物粒子具有波动性。
知道电子云。
初步了解不确定性关系。
(6)通过典型事例了解人类直接经验的局限性。
体会人类对世界的探究是不断深入的。
例1 通过电子衍射实验，初步了解微观粒子的波粒二象性，体会人类对于物质世界认识的不断深入。
2.活动建议阅读有关微观世界的科普读物，写出读书体会。
新课程学习17.1 能量量子化：物理学的新纪元新课标要求(一)知识与技能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(二)过程与方法了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
(三)情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点能量子的概念教学难点黑体辐射的实验规律教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备课时安排1 课时教学过程(一)引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：(多媒体投影，见课件。
)19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
量子力学中的量子化现象及其应用
量子力学中的量子化现象及其应用量子力学是对微观领域中物质与能量的行为的描述。
与经典物理学不同，量子力学的基本元素是量子，其行为规律不能通过传统物理学来描述。
在量子力学中，我们发现了一些很奇怪的物理现象；其中最引人注目的是量子化现象。
什么是量子化现象？简单来讲，量子化现象是指微观领域中物质和能量的状态只能取离散的值，而不能取连续的值。
例如，电子的自旋只能取两种状态：向上或向下，而不能取到中间的状态。
这与经典物理学中连续的态度值是非常不同的。
这种离散性质来源于量子的本质，比如电子的自旋只有两个状态可以取，因为它实际上只有两个量子态。
量子化现象的应用：量子化现象无处不在，影响着我们周围的世界。
以下是一些重要的应用：1. 量子力学引擎：量子力学引擎是一种可用量子化现象来产生能源的设备。
最基本的量子力学引擎是“单原子热机”，其工作原理与蒸汽机类似，但其热能转换效率更高。
连续的进展使得研究人员对更复杂的量子力学引擎的设计和实施开始产生了更多的关注，这包括开发新型利用量子力学效应的太阳能电池、风力发电机和内燃机。
2. 量子计算机：量子计算机是使用量子化现象进行计算的计算机。
由于量子化现象允许几个位置同时处于同一位置，并且同时存在于多个状态，因此，当我们进行计算时，可以同时进行多条计算路径，从而大大加快计算速度。
这是传统计算机无法实现的。
3. 量子密码学：量子密码学是一种利用量子化现象来进行加密和解密的技术。
传统加密方法遭受了越来越多的存在漏洞的安全问题，而使用量子力学中量子化现象作为加密的秘密，信息的安全性大幅增强。
除此之外，量子化现象在材料学、化学、光和电路等领域也有着广泛的应用，为科技的进步注入了新的活力。
结语：量子化现象是量子力学的基础之一。
它是一个奇怪的物理现象，超出了人类熟悉的世界观。
这种离散性质在科技的发展中带来了诸多的创新应用，让我们展望未来的发展，为实现一些看似不可能的任务创造希望。
超导材料中的磁通量量子化现象
超导材料中的磁通量量子化现象在物理学中，磁通量量子化是一个非常重要的现象。
它是一个基本的量子现象，指的是磁通量在超导材料中只能取特定的值。
当磁通量达到这些特定的值时，超导体内部的电流将变成一定的量子电流。
这个量子化现象广泛应用于磁通计量和基础物理学研究等领域。
磁通是物理学中的一个重要概念，指的是通过某个表面的磁场通量。
在物理学中，磁通的单位是国际单位制中的韦伯。
超导材料是一类可以在低温下无电阻电流的材料。
超导体内部通过的电流会产生磁场，并且这个磁场会通过材料内部。
当磁场改变时，磁通量也会相应地改变。
而磁通量量子化现象指的是磁通量在超导材料中只能取特定的值，而不能取任意值。
要深入理解磁通量量子化现象，我们需要了解超导材料和磁通量的基本知识。
超导材料是一类具有特殊电学性质的材料。
在超导材料中，电流可以在没有任何能量损失的情况下持续流动。
这种特殊的电学性质被称为超导性。
当超导材料被放置在一个外部磁场中时，它会排斥该磁场。
这种排斥效应被称为迈森效应。
当外部磁场强度增加到一定程度时，超导材料会发生相变，从超导体变为正常导体。
磁通量量子化现象出现的条件与这些基本知识有着密切的关系。
当磁通量越小时，超导体内部的电流就越大。
这会导致超导材料的能量状态发生变化，从而产生新的能级。
而磁通量量子化现象的出现就是这个新能级的体现。
磁通量量子化现象的特定值被称为磁通量子。
磁通量子是超导材料中的一个基本常数。
它的大小是 $2.07 \times 10^{-15}$韦伯。
这个值是由超导体内部的电子数量、超导材料的直径、外部磁场的强度和材料的几何形状决定的。
当超导材料内部的磁通量达到一个磁通量子的整数倍时，就会发生磁通量子化现象。
这个整数倍被称为磁通量子数。
磁通量量子化现象的发现是由瑞士物理学家吉奥尔吉·迈森在1960年代中期发明的。
他通过实验发现，当超导体内部的磁通量达到一个特定的值时，超导体内部的电流会突然变为一个特定的值。
13.5能量量子化—【新教材】人教版(2019)人教版高中物理必修第三册课件
知道能量子和普朗克常量。
利用它可获得能量为2 400 J、波长λ为0.35 μm的紫外激光,已知普朗 我国的神光“Ⅱ”装置是国际上为数不多的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2 400 J、波长λ为0.
一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
能量子与电磁波的频率成正比
克常量h=6.63×10 J·s,则该紫外激光所含光子数为多少个?(保留2位 定义:原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫作_____。
答案:4.2×1021个 (3)处于高能级的原子,自发地向低能级跃迁时_____光子,原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量,等于前后两个能级之___。
能量子公式:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。
(2)把原子从一个能级变化到另一个能级的过程叫作_____。
(3)处于高能级的原子,自发地向低能级跃迁时_____光子,原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量,普朗克常量。
-34
知道能量子和普朗克常量。
氢 原子光谱：分立的线状谱
有效数字) 最后他不得不承认：微观世界的某些规律在我们宏观世界看来可能非常奇怪。
热辐射规律：温度越高，热辐射中波长较短的成分越强
(1)定义:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。
一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
答案:BC
三、能级
氢 原子光谱：分立的线状谱
1.定义:原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫作_能__级__。
一切物体都在辐射电磁波 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 一切物体均在不停地辐射红外线
2.能级跃迁: 振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 ε 的整数倍。 (3)处于高能级的原子,自发地向低能级跃迁时_____光子,原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量,等于前后两个能级之___。
高中物理必修三第六章 第五节 量子化现象
9.40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光.设所发射的可见光的平均 波长为580 nm，那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数为多少？(普朗克常 量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s，c＝λν) 答案 5.8×1018个
123456789
波长为 λ 的光子能量为 ε＝hν＝hcλ.
√C.原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个
能级之差
√D.由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射
光谱只有一些分立的亮线
原子的能量是量子化的，原子从高能级会自发地向低能级跃迁，向外 放出光子.光子的能量hν＝E初－E末，由于能级的分立性，放出的光子 的能量也是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线，故C、 D正确.
123456789
考点三 原子结构的玻尔理论 5.(多选)关于氢原子结构的玻尔理论，下列说法正确的是 A.电子绕核运动的轨道半径是可以连续变化的
√B.电子绕核运动时的能量是不连续的，只能是一些特定值 √C.只有当电子在不同轨道之间跃迁时，才辐射光子 √D.玻尔理论由于没有彻底挣脱经典物理学理论的束缚，其本身仍存在不
若恰能引起人眼的感觉，则进入人眼的光子数至少为
A.1个
√B.3个
C.30个
D.300个
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每个光子的能量为 E0＝hν＝hcλ，能引起人的眼睛视觉效应的最小能量 E 为 10－18 J， 由 E＝nE0 得能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少为 n＝EE0＝Ehcλ ＝6.6130－ ×181×0－53.49××31×0－1708个＝3 个.
C.在光的干涉中，暗条纹处是光子不会到达的地方
√D.在光的干涉中，亮条纹处是光子到达概率最大的地方
量子化现象
— 辐射的频率
h — 普郎克常量
h 6.63 10
34
J s
1
在微观领域中能量的不连续变化，即只能取分立值的现象， 叫做能量的量子化。
二、光子说：对光电效应的解释
光在传播过程中，也是不连续的，它由数值分立的能量子 组成，爱因斯坦称这些能量子为光量子，也称为“光子”。
当紫外线这一类波长较短的光照射金属表面时，金属便有 电子逸出，这种现象称为——光电效应。
光电效应的产生取决于光的频率而与光的强度无关，紫光 照射时，有电子逸出，而改用红光时，不管强度多大，照射时 间多长，都没有电子逸出。
三、光的波粒二象性：光的本性揭示
爱因斯坦的光子说成功地解释了光电 效应，说明光具有粒子性，而光的反射也 很好的说明光具有粒子性。
光的干涉、衍射、偏振等实验都说明光是具有波动性的。
一、黑体辐射：能量子假说的提出
不同的黑体所辐射出的光谱是不同的，黑体辐射似乎与原 子的结构有着密切的联系。 1900年12月，德国物理学家普郎克对于黑 体辐射现象做出假设：物质发射（或吸收）能 量时，能量不是连续的，而是一份一份地进行 的，每一份就是一个最小的能量单位，称为 “能量子”。
E h
大量的实验事实表明，光既具有波动性又具有粒子性， 也就是光具有波粒二象性。
四、原子光谱：原子能量的不连续
原子的光谱是一些不连续的亮线构成，说明原子只能处于 一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另 一种能量状态时，辐射（或吸收）一定频率的光子。辐射（或 吸收）的光子的能量是不连续的。
氢原子光谱
练习
1、光电效应表明： C A、光是一种电磁波 B、光是一种高速粒子流 C、光具有粒子性 D、光具有波动性 2、对光的波粒二象性的理解正确的是：A B A、大量光子传播时往往表现出波动性 B、个别光子与其他物质作用时往往表现出粒子性 C、宏观上往往表现出粒子性 D、微观上往往表现出波动性
高中物理选修3-5波粒二象性知识点总结
⾼中物理选修3-5波粒⼆象性知识点总结 波粒⼆象性是⾼考常考的内容，也是⾼中物理选修3-5课本中的重要知识点，下⾯是店铺给⼤家带来的⾼中物理波粒⼆象性知识点，希望对你有帮助。
⾼中物理选修3-5波粒⼆象性知识点 ⼀、能量量⼦化 1、量⼦理论的建⽴：1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最⼩能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量⼦ ε= hν h为普朗克常数(6.63×10-34J.S) 2、⿊体：如果某种物体能够完全吸收⼊射的各种波长电磁波⽽不发⽣反射，这种物体就是绝对⿊体，简称⿊体。
3、⿊体辐射：⿊体辐射的规律为：温度越⾼各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极⼤值向波长较短的⽅向移动。
(普朗克的能量⼦理论很好的解释了这⼀现象) ⼆、科学的转折光的粒⼦性 1、光电效应(表明光⼦具有能量) (1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。
在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电⼦的现象叫做光电效应，发射出来的电⼦叫光电⼦。
(实验图在课本) (2)光电效应的研究结果： 新教材：①存在饱和电流，这表明⼊射光越强，单位时间内发射的光电⼦数越多;②存在遏⽌电压：;③截⽌频率：光电⼦的能量与⼊射光的频率有关，⽽与⼊射光的强弱⽆关，当⼊射光的频率低于截⽌频率时不能发⽣光电效应;④效应具有瞬时性：光电⼦的发射⼏乎是瞬时的，⼀般不超过10-9s。
⽼教材：①任何⼀种⾦属，都有⼀个极限频率，⼊射光的频率必须⼤于这个极限频率，才能产⽣光电效应;低于这个频率的光不能产⽣光电效应;②光电⼦的最⼤初动能与⼊射光的强度⽆关，只随着⼊射光频率的增⼤⽽增⼤;③⼊射光照到⾦属上时，光电⼦的发射⼏乎是瞬时的，⼀般不超过10-9s;④当⼊射光的频率⼤于极限频率时，光电流的强度与⼊射光的强度成正⽐。
(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱⾦属作为阴极K(与电源负极相连)，是因为碱⾦属有较⼩的逸出功。
高一物理量子化现象
第三节 量子化现象
三.光的波粒二象性：光的本性的揭示
结论：光既具有波的特性又具有粒子的特性。 这就是光的波粒二象性。 ①在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性； ②在微观上，个别光子在与其他物质产生作用时，往往表现为粒子性。
1.光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性；
如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射，这种物体就叫做黑体。
黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括可见光和不可见光)。 黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释。 黑体辐射：能量子假说的提出
第三节 量子化现象
4.能量的量子化
3.能量子假说：
第三节 量子化现象
二.光子说：对光电效应的解释
2.光电效应现象说明光具有粒子性。
第三节 量子化现象
第三节 量子化现象
结论： 量子化现象是微观世界的普遍现象，这与经典理论产生尖锐矛盾。这暴露了经典物理学的局限性（宏观、低速）。从而引发了物理学的革命——量子论的建立，使人类对物质的认识由宏观世界进入微观领域。
1.光电效应： 当光线(包括不可见光)照射到金属表面时，有电子从金属表面发射出来的现象。发射出来的电子就是光电子。 实验表明，光电效应现象能否发生不是取决于光的强度而是取决于照射光的频率。极限频率的存在是与经典物理学的理论矛盾最尖锐的地方。 2.光子——爱因斯坦 光也是一种电磁波。光的最小能量单元就是光子，实际就是一种能量子。其能量为：E=hυ。 3.光子说对光电效应的解释： ⑴一个电子只能吸收一个光子； ⑵电子吸收光子的能量向外“运动”时，要克服金属的束缚作用而消耗能量(叫做金属的逸出功)。 ⑶吸收的光子能量要足够克服金属的束缚作用，电子才能够发射出来。
13.5能量量子化人教版(教材)高中物理必修第三册优秀课件
2.普朗克常量为h,每个波长为λ的激光光量子的能量是多少? 真空中的光速为c,如果激光发射功率为P,那么每秒发射多少 个光量子?
3.原子由高能量状态跃迁到低能量状态时,释放出的光子的 频率可以是任意值吗?
答案:不可以.因为各能级是分立的,放出的光子的能量也是 分立的,由E=hν可知,原子跃迁时释放出的光子的频率也是 一系列分立的值.
论。
组成的, 频率为ν的光的能量子为 hν ,这些能量子后来被叫 12.《离骚》中用大鸟和小鸟不合群来比喻说明自己绝不随波逐流的两句：鸷鸟之不群兮，自前世而固然。
（三）大堰河在流尽了她的乳汁之后，又开始劳动了，流她的血汗。大家自读第七节，思考：大堰河从事着这样又苦、又脏、又累的活儿，为什么 始终含着笑呢？
3.什么是黑体?黑体能反射或辐射电磁波吗?
答案:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁 波而不发生反射,这种物体就是黑体.黑体不能反射电磁波, 但是可以向外辐射电磁波. 4.煤烟(如图)很接近黑体,其吸收率为99%,即投射 到煤烟的辐射能量几乎全部被吸收.一定量的煤 烟在阳光下照射,它的温度是否会一直上升(不考 虑与空气的热交换)? 答案:不会.煤烟吸收能量的同时还伴随着能量的辐射,最终 将趋于平衡,之后温度不再升高.
本文从荆轲将入秦作准备工作写起，接着写他在太子丹的催促下启程赴秦，及至到秦国后巧用“打开关节”的办法“拜见”秦王，最后记叙了刺秦王的壮
常量,其值为h= 6.626 070 15×10 J·s . 烈举动及其惊心动魄的场面。对这一复杂的事件，作者不但写得精彩、生动，而且文字十分洗练，有很强的感染力。
3、大堰河——我的保姆·教案
【典例2】人眼对绿光较为敏感,正常人的眼睛接收波长为
高一物理量子化现象试题
高一物理量子化现象试题1.根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)() A．h B．hC．hλD．【答案】A【解析】光子能量为：①光子频率、波长、光速之间关系为：v=②联立①②得光子的能量为：E=，故BCD错误，A正确．故选A．【考点】本题光子能量公式点评：光子能量的表达式，比较简单，要明确光子能量、波长、频率、光速等之间关系．2.爱因斯坦由光电效应的实验规律猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于()A．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学归纳【答案】C【解析】爱因斯坦提出光子说，是一种猜测，所以所用的方法是科学假说．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，科学研究的方法属于科学假说．故A、B、D错误，C正确．故选C分析：此题考查高中物理常用的几种研究问题的方法。
点评：在高中物理学习过程中，会遇到不同研究问题的方法，这些方法对我们的学习有很大的帮助，在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累3.人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收的最小功率是多少？【答案】2.3×10－18 W【解析】功率等于单位时间内接收到的光子的能量，先计算出一个光子的能量，然后乘以6即是人眼察觉到的绿光的最小功率。
因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝，式中，又＝，可解得P＝6× W＝2.3×10－18 W.分析：考查光子能量的计算，和宏观世界的功率的关系。
点评：宏观到微观世界的转换要从能量角度解决，建立这样的模型是高中学生必须掌握的。
4.下列物理事件和科学家不相对应的是()A．普朗克最先提出能量量子化理论B．牛顿发现并建立了万有引力定律C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象D．霍金最早建立了狭义相对论【答案】D【解析】根据相关物理学史进行选择，普朗克最先提出能量量子化理论；牛顿发现并建立了万有引力定律；爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象；爱因斯坦最早建立了狭义相对论。
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不具有波动性了
D.光的波粒二象性应理解为在某种场合下光的波动性表现明显,
在另外某种场合下,光的粒子性表现明显
答案:C
解析:个别光子的行为表现出粒子性,大量光子的行为表现出波
动性;光与物质相互作用时表现出粒子性,光的传播规律表现出波
动性,光的波动性和粒子性都是光的本质属性,光的波动性表现明
显时仍具有粒子属性,因为波动性表现为粒子分布概率;光的粒子
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一二
一、量子论的建立过程 1.普朗克提出能量子假说 (1)黑体及黑体辐射:黑体是能够吸收照射到它上面的全部辐射而 无反射的物体.黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射. (2)经典物理学的困难:应用经典物理学的连续性的观念进行的理 论分析与黑体实验结果不相符合. (3)能量子假说:物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是 一份一份进行的,每一份就是一个最小的能量单位,称为能量子,能 量子的能量ε=hν,ν是辐射的频率,h为普朗克常量,其值为 h=6.63×10-34 J·s.
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【例1】 金属在一束频率为ν1的光照射下,恰能发生光电效应,改 用另一束强度相同、频率为ν2(ν2>ν1)的光照射时,则( )
A.逸出的光电子初动能减小 B.逸出的光电子初动能增加 C.不能发生光电效应 D.逸出的光电子初动能不变 解析:由光电效应过程中的能量关系Ek=hν-W知道,用频率为ν2的 光照射时,逸出的光电子最大初动能增加.B项正确. 答案:B
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一、光子说对光电效应的解释
当光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸
收,电子吸收的能量足够大时,能克服金属内部的引力做功,离开金 属表面逃逸出来,成为光电子.根据能量守恒定律有 12mv2=hν-W ,即 光电子的最大初动能等于光子的能量减去金属的逸出功.
一二三
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一二三
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一二三
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对光的认识,以下说法错误的是( )
A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现出波动性
B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用
引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出粒子性时,就
ε=hν. (4)光的本质:光既具有波动性,又具有粒子性,也就是光具有
波粒二象性.
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一二
3.原子光谱分析 (1)氢原子光谱的特点:由一系列不连续的亮线组成的线状谱. (2)原子能量的特点:原子只能处于一系列不连续的能量状态中, 当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时,辐射(或吸收)一 定频率的光子,辐射(或吸收)的光子的能量是不连续的.
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一二
2.爱因斯坦提出光子说 (1)光电效应现象及实验规律:光电效应指光照射金属表面时,有 电子逸出的现象.实验表明:光电效应的产生取决于光的频率而与 光的强度无关. (2)经典物理学的困难:经典理论中“光的波动说”认为光是一种波, 它的能量是连续的,与光的强度有关,而与光的频率无关,无法解释 光电效应现象. (3)光子说及其对光电效应的解释:光在传播过程中,也是不连续 的,它由数值分立的能量值组成,称为光量子,也叫光子,其能量为
性表现明显时仍具有波动性,因为大量粒子的行为呈现出波动规律,
故A、B、D正确,C错误,应选C项.
一二三
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三、氢原子光谱 氢原子能级是分立的、不连续的,处于高能级状态的氢原子不稳定, 氢原子由高能级向低能级跃迁时辐射出一定频率的光子,hν=Em-En.
一二三
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(多选)光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是
() A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转 B.用红外线照射锌板,验电器指针会发生偏转 C.锌板带的是负电荷 D.使验电器指针发生偏转的是正电荷 答案:AD 解析:用紫外线照射连接灵敏验电器的锌板,验电器的指针会张
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【例3】 按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从半径为ra的圆周 轨道上自发地直接跃迁到一个半径为rb的圆周轨道上,ra>rb.关于原 子发射光子的频率说法正确的是( )
A.原子要发出一系列频率的光子 B.原子要吸收一系列频率的光子 C.原子要发出某一频率的光子 D.原子要吸收某一频率的光子 解析:根据玻尔理论,电子从高能级向低能级跃迁时,原子要发出 某一频率的光子,且满足hν=Em-En.所以选项C正确. 答案:C
第三节 量子化现象 第四节 物理学
——人类文明进步的阶梯
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学习 目标
重点 难点
1.初步了解微观世界中的量子化现象,能记住量子论的主 要内容. 2.能记住光电效应及光的波粒二象性. 3.了解物理学对人类文明进步的影响.
重点:光电效应及光的波粒二象性. 难点:光习导引
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一二
二、物理学与人类的文明进步 1.物理学是自然科学的基础之一,物理学的研究成果和研究方法, 在自然科学的各个领域起着重要作用. 2.物理学的发展推动了科学技术的高速发展,科学技术的高速发 展又直接推动了人类社会的文明进步.
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原子光谱的发现说明( ) A.原子的能量是连续的 B.原子的能量是量子化的 C.只有氢原子的能量是量子化的 D.所有物质的能量都是连续的 答案:B 解析:原子光谱说明原子的能量是量子化的,不只是氢原子这样, 所有物质的原子都是这样的.
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一二三
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【例2】 (多选)关于光的本性,下列说法中正确的是 ( ) A.光子说并没有否定光的电磁说 B.光电效应现象反映了光的粒子性 C.光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说得 出来的 D.大量光子产生的效果往往显示出粒子性,个别光子产生的效果 往往显示出波动性 解析:光既有粒子性,又有波动性,但这两种特性并不是牛顿所支 持的微粒说和惠更斯提出的波动说,它体现出的规律不再是宏观粒 子和机械波所表现出的规律,而是自身体现的一种微观世界特有的 规律.光子说和电磁说各自能解释光特有的现象,两者构成一个统 一的整体,而微粒说和波动说是相互对立的. 答案:AB
开一个角度,进一步验证知道锌板带的是正电.这是由于在紫外线 照射下,锌板中有一部分自由电子从表面飞出去,锌板缺少电子,于 是带正电.验电器与锌板相连,验电器也带正电.所以选项A、D正确.
一二三
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二、对光的本性的认识 光既有波动性,又有粒子性,无法只用其中的一种性质去说明光 的一切行为,只能认为光具有波粒二象性.波动性与粒子性的对比: ①波长较长时表现为波动性,波长较短时表现为粒子性;②大量粒 子的集体表现为波动性,个别粒子表现为粒子性;③传播过程表现 为波动性,与其他粒子作用时表现为粒子性. 光的粒子性不同于宏观观念中的粒子,粒子性的含义是“不连续” 的,“一份一份”的,光的波动性也不同于宏观观念中的波,波动规律 决定光子在某点出现的概率,是一种概率波.