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1、第三節(jié) 量子化現(xiàn)象第四節(jié) 物理學人類文明進步的階梯1黑體：如果一個物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而_，這種物體就稱為黑體黑體輻射是指黑體發(fā)出的_無反射電磁輻射最小單位2能量子假說：所謂能量子就是能量的_微觀領域里的能量的變化總表現(xiàn)為電磁波的輻射與吸收，不同頻率的電磁波其能量子的值不同,表達式為h(是電磁波的頻率，h 稱為普朗克常量，由實驗測得 h6.631034 Js)能量量子化：微觀領域中能量的_，即只能取分立值的現(xiàn)象不連續(xù)變化3愛因斯坦光子假說：光在傳播的過程中，能量是不連續(xù)的，它由數(shù)值分立的能量子組成，這些能量子稱為光量子，也稱為“_”，其能量為h.光子波動性4光的波粒二象性：大量實
2、驗表明，光既具有_又具有_，即光具有波粒二象性粒子性5物理學對人類文明的貢獻：(1)物理學的發(fā)展推動了科學技術的高速發(fā)展幾乎所有重大的新技術領域，如原子能技術、激光技術、電子和信息技術等的創(chuàng)立，都是在物理學中經過長期的醞釀，在理論上和實驗上取得突破，繼而轉化為技術成果的(2)如果沒有 1909 年物理學的粒子散射實驗和_的質能方程就不可能有今天核能的利用愛因斯坦(3)18 世紀得益于牛頓力學和熱學的研究而發(fā)明了蒸汽機，帶領人們進入蒸汽機時代；19 世紀以電機的發(fā)明和電力的應用為標志的電力技術革命，使人類社會全面進入了電氣化時代；屬于 20 世紀最偉大的科學成就之一的原子能技術，把人類社會帶進了
3、原子時代；20 世紀后期，電子信息技術和通信技術又為人類創(chuàng)造了一個新時代_時代信息知識點量子化現(xiàn)象馬克斯普朗克(18581947)，德國物理學家，量子力學的創(chuàng)始人之一，二十世紀最重要的物理學家之一，因發(fā)現(xiàn)能量量子化而對物理學的進展做出了重要貢獻，并在 1918 年獲得諾貝爾物理學獎量子力學的發(fā)展被認為是 20 世紀最重要的科學發(fā)展，其重要性可以與愛因斯坦的相對論相媲美圖 531普朗克對黑體輻射展開了研究，他總是盡可能試圖在麥克斯韋電磁理論內解決問題，而不是顛覆這個理論以求得突破，但最后，他不得不假定：能量的傳遞不是連續(xù)的，而是以一個一個的能量單位傳遞的，這種最小能量單位被稱為能量子(簡稱量子)
4、在經典物理學中，對體系的物理量變化的最小值沒有限制，它們可以任意連續(xù)變化，但在量子力學中，物理量只能以確定的大小一份一份地進行變化，具體大小隨體系所處的狀態(tài)而定這種物理量只能取某些分離數(shù)值的特征叫做量子化，變化的最小份額稱為量子，量子化是微觀體系基本的規(guī)律之一1能量子假說的提出：(1)黑體輻射：如果一個物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無反射，這種物體就是黑體黑體發(fā)出的電磁輻射叫做黑體輻射(2)能量子假說：能量子：a提出的目的：普朗克為了克服經典物理學對黑體輻射現(xiàn)象解釋的困難而提出的的頻率和一個常數(shù) h 的乘積.h 是普朗克常量,h6.6310b含義：物質發(fā)射或吸收能量時，能量不是連續(xù)的，而
5、是一份一份地進行的，每一份就是一個最小的能量單位，這個不可再分的最小的能量單位稱為“能量子”c能量子的能量h.即能量子的能量在數(shù)值上等于輻射34Js.能量的量子化是指在微觀領域中能量的不連續(xù)變化，即只能取分立值的現(xiàn)象2對光電效應的解釋：(1)光子說：愛因斯坦于 1905 年提出光子說：光在傳播過程中，也是不連續(xù)的，它由數(shù)值分立的能量子組成愛因斯坦稱這些能量子為光量子，也稱為“光子”一個光子的能量為 Eh，為光的頻率，h 為普朗克常量(2)光電效應：當紫外線這一類波長較短的光照射金屬表面時，金屬便有電子逸出，這種現(xiàn)象稱為光電效應從金屬表面逸出的電子稱為光電子(3)光子說對光電效應的解釋：光照射到
6、金屬表面上，一個光子的能量被金屬中某個電子吸收，電子吸收光子后能量增加，若能量足夠大，電子能夠克服原子核對它的束縛，離開金屬表面，成為光電子光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性3光的波粒二象性：(1)愛因斯坦的光子說成功地解釋了光電效應，說明光具有粒子性，而在此之前，人們所觀察到光的干涉、衍射、偏振等實驗事實，清楚地顯示光具有波動性光既具有波動性又具有粒子性，也就是光具有波粒二象性(2)在宏觀上大量光子表現(xiàn)為波動性，在微觀上個別光子與其他物質產生作用時往往表現(xiàn)為粒子性，即光具有波粒二象性波粒二象性揭示了光的本性4原子能量的不連續(xù)：(1)原子光譜：按照經典理論，能量是連續(xù)變化的，由此氫原子發(fā)光的光譜就應
7、該是包含一切頻率的連續(xù)譜，而事實上氫原子光譜是由一系列不連續(xù)的亮線組成的線狀譜(2)原子光譜的解釋：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中當原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種能量狀態(tài)時，會輻射(或吸收)一定頻率的光子，所輻射(或吸收)的光子的能量是不連續(xù)的5物理學與自然科學人類文明進步的基石：物理學是自然科學的基礎之一，物理學的研究成果和研究方法，在自然科學的各個領域都起著重要的作用(1)物理學的發(fā)展推動了科學技術的高速發(fā)展幾乎所有重大的新技術領域，如原子能技術、激光技術、電子和信息技術等的創(chuàng)立，都是在物理學中經過長期的醞釀，在理論上和實驗上取得突破，繼而轉化為技術成果的(2)如果沒有 1909 年
8、物理學的粒子散射實驗和愛因斯坦的質能方程就不可能有今天核能的利用(3)18 世紀得益于牛頓力學和熱學的研究而發(fā)明了蒸汽機，帶領人們進入蒸汽機時代；19 世紀以電機的發(fā)明和電力的應用為標志的電力技術革命，使人類社會全面進入電氣化時代；屬于 20 世紀最偉大的科學成就之一的原子能技術，把人類社會帶進了原子時代；20 世紀后期，電子信息技術和通信技術又為人類創(chuàng)造了一個新時代信息時代【例 1】關于對光的本性的理解,下列說法最全面的是()A光是一種機械波C光是一種粒子B光是一種電磁波D光具有波粒二象性解析：把光理解為機械波是錯誤的，而把光僅理解為電磁波或是一種粒子又是片面的，大量的事實證明光既具有粒子性
9、又具有波動性，即光具有波粒二象性答案：D【觸類旁通】1原子光譜的發(fā)現(xiàn)說明()BA原子的能量是連續(xù)的B原子的能量是量子化的C只有氫原子的能量是量子化的D所有物質的能量都是連續(xù)的解析：原子光譜說明原子的能量是量子化的，不只是氫原子這樣，所有物質的原子都是這樣的【例 2】作為中國人應該認識一些我們自己的物理學家，比如被稱為“中國原子之父”的科學家是()B錢三強D鄧稼先A錢學森C錢偉長答案：B【觸類旁通】)C2以下高新技術與物理學沒有直接關系的是(A空間技術B現(xiàn)代通信技術C基因轉變D現(xiàn)代電子技術光電效應產生的條件)【例 3】關于光電效應現(xiàn)象，下列說法正確的是(A只要照射時間足夠長，任何金屬都能發(fā)射光電子B只要光的強度足夠大，任何金屬都能發(fā)射光電子C一種金屬能否發(fā)射光電子，只與光的頻率有關D光的強度越大，產生的光電子能量越大錯因：光電效應不能用經典物理學的觀點去解釋，它有自己特定的規(guī)律為了解釋光電效應現(xiàn)象，愛因斯坦于 1905 年提出光子說，這才成功解釋了光電效應現(xiàn)象正解：光電效應的產生取決于光的頻率，與照射時間和光的強度無關光電子的能量取決于光的頻率，與光的強度無關答案：C
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