合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业第四章波粒二象性1.量子概念的诞生2.光电效应与光的量子说合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业[学习目标]1.了解热辐射及热辐射的特性,了解黑体与黑体辐射,了解黑体辐射的实验规律及黑体辐射电磁波强度随波长的分布曲线.(重点)2.了解普朗克提出的能量子的概念,了解量子论诞生的历史意义.3.知道光电效应中截止频率的概念及其与光的电磁理论的矛盾.(重点)4.知道光子说及其对光电效应的解释.(重点)5.掌握爱因斯坦光电效应方程并会用它来解决简单问题.(难点)合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业自主探新知预习合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业一、量子概念的诞生1.热辐射我们周围的一切物体都在以______的形式向外辐射能量,而且辐射强度随波长如何分布都与物体的____相关,所以物理上把这种辐射称为热辐射,物体热辐射中随温度的升高,辐射的________的电磁波的成分越来越强.电磁波温度较短波长合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业2.黑体与黑体辐射(1)黑体:如果某物体能够____吸收外来电磁波而不发生反射,这种物体就称为________,简称____.(2)黑体辐射的实验规律①一般材料的物体,辐射电磁波的情况,除与____有关外,还与材料的种类及表面状况有关.全部绝对黑体黑体温度合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关.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________的方向移动.温度增加波长较短合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业(3)维恩和瑞利的理论解释①建立理论的基础:依据经典理论的知识寻求黑体辐射的理论解释.②维恩公式:在______与实验非常接近,在______则与实验偏离很大.③瑞利公式:在______与实验基本一致,但在______与实验严重不符,由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”.短波区长波区长波区短波区合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业3.普朗克提出的能量子的概念(1)普朗克的假设振动的带电谐振子具有的能量是不连续的,只能取一些分立的值,即En=______(n=1,2,3,…),即能量E只能取hν的整数倍,最小的一份能量ε=hν称为______,式中ν是谐振动的频率,h是一个常数,称为普朗克常量.h=6.62606876(52)×10-34J·s.nhν能量子合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业(2)普朗克理论的意义①利用______的假设,普朗克推导出了与实验相符的公式(即普朗克公式)成功的解决了黑体辐射问题.②普朗克在1900年把能量子列入物理学,正确地破除了“____________”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一.能量子能量连续变化合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业二、光电效应与光的量子说1.光电效应定义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____.电子电子合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业3.光电效应的实验规律(1)对于给定的光电阴极材料,都存在一个发生光电效应所需的入射光的____________,叫做光电效应的截止频率,亦称为极限频率.只有超过________的光,才能引起光电效应.不同金属材料的________不同.最小频率ν0截止频率截止频率合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业(2)当入射光的频率高于截止频率、光电流出现时,光电流的大小由____决定,光强____,光电流越大.(3)从阴极发出的光电子的__________与入射光的频率成线性关系.(4)只要光的频率大于截止频率,即使用极弱的入射光,光电子总能____(约10-9s)发射出来.光强越大最大初动能立刻合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业4.光子说光不仅在____和____时能量是一份一份的,而且______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____,这些能量子称为光子.发射吸收光本身能量子hν合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业5.光电效应方程(1)对光电效应的说明在光电效应中,金属中的电子吸收________获得的能量是____,其中一部分用来克服金属的________,另一部分为光电子的__________.(2)光电效应方程Ek=________.一个光子hν逸出功W初动能Ekhν-W合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体.()(2)温度越高,黑体辐射电磁波的强度越大.()(3)能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比.()√√√合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业(4)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应.()(5)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关.()(6)不同的金属逸出功不同,因此金属对应的截止频率也不同.()(7)入射光若能使某金属发生光电效应,则入射光的强度越大,照射出的光电子越多.()××√√合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业2.(多选)下列叙述正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.一般物体辐射电磁波的情况只与材料有关D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业AD[根据热辐射定义知A对;根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,B、C错、D对.]合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业3.如图所示,用弧光灯照射锌板,验电器指针张开一个角度,则下列说法中正确的是()A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转B.用红光照射锌板,验电器指针会发生偏转C.锌板带的是负电荷D.验电器指针带的是负电荷合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业A[将擦得很亮的锌板与验电器连接,用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线),验电器指针张开一个角度,说明锌板带了电,进一步研究表明锌板和验电器指针带正电.这说明在紫外线的照射下,锌板中有一部分自由电子从表面飞出,锌板带正电,选项A正确.红光不能使锌板发生光电效应.]合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业合作攻重难探究合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业对黑体和黑体辐射的理解1.对黑体的理解绝对的黑体实际上是不存在的,但可以用某装置近似地代替.如图所示,如果在一个空腔壁上开一个小孔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,这个小孔就成了一个绝对黑体.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业2.一般物体与黑体的比较热辐射特点吸收、反射特点一般物体辐射电磁波的情况与温度有关,与材料的种类及表面状况有关既吸收又反射,其能力与材料的种类及入射波长等因素有关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完全吸收各种入射电磁波,不反射合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业3.黑体辐射的实验规律(1)温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值.(2)随着温度的升高①各种波长的辐射强度都有增加;②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.如图所示.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业4.普朗克的量子化假设的意义(1)普朗克的能量子假设,使人类对微观世界的本质有了全新的认识,对现代物理学的发展产生了革命性的影响,成为物理学发展史上一个重大转折点.(2)普朗克常量h是自然界最基本的常量之一,它体现了微观世界的基本特征.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业【例1】(多选)黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知()A.随温度升高,各种波长的辐射强度都增加B.随温度降低,各种波长的辐射强度都增加C.随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业ACD[由图可知,随温度升高,各种波长的辐射强度都增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,当温度降低时,上述变化都将反过来,故A、C、D正确,B错误.]合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业1.(多选)下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的是()A.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有所增加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.黑体辐射无任何规律AB[黑体辐射的规律为随着温度的升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.故A、B对.]合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业正确理解光电效应的相关知识1.光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子,光照射金属是因,产生光电子是果.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业2.光电子的动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面时,光子的能量全部被电子吸收,电子吸收了光子的能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功,才具有最大初动能.光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业3.光子的能量与入射光的强度:光子的能量即每个光子的能量,其值为ε=hν(ν为光子的频率),其大小由光的频率决定.入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量,入射光的强度等于单位时间内光子能量hν与入射光子数n的乘积.即光强等于nhν.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业4.光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业5.光的强度与饱和光电流:饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的.对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系.合作探究·攻重难栏目导航栏目导航当堂达标·固双基自主预习·探新知课时分层作业【例2】(多选)一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是()A.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数增加B.若增加绿光的照射强度,则逸出