1、沪科版高中物理选修352122本学期总第_课时第 1 课时课题名称2.1拨开黑体辐射的疑云时间 年 月 日课型主备课人目标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，了解黑体辐射的强度与波长的关系.3.了解能量子的概念，理解能量量子化.重点了解什么是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，了解黑体辐射的强度与波长的关系.二次备课难点了解能量子的概念，理解能量量子化自主学习先填空1.黑体与黑体辐射(1)热辐射物体在任何温度下，都会发射 ，温度不同，所发射的电磁波的 、 也不同，这种现象叫做热辐射.热辐射与物体的 有关.(2)黑体能
2、够 投射到其表面的电磁波而不产生 的物体，我们称之为绝对黑体，简称黑体.(3)黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的本领按波长的分布只与黑体的 有关.1 随着温度的升高，各种波长的辐射本领都 ； 随着温度的升高，辐射本领的最大值向波长 的方向移动.2.“紫外灾难”科学家从理论上解释黑体辐射的规律有维恩公式和瑞利公式.(1)维恩公式德国物理学家维恩从 理论出发，得到的公式只是在 部分与实验相符， 部分存在明显差异.(2)瑞利公式英国物理学家瑞利从经典电磁理论出发，得到的公式在 部分与实验吻合， 部分偏差较大，尤其在紫外线一端，当波长趋于零时，辐射本领趋于无穷大，人们称之为“紫外灾难”.再判断1.能吸
3、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.热辐射一定在高温下才能发生.( )后思考黑体是指黑颜色的物体吗？精讲互动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211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.图2112.一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
4、度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射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)随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.如图212所示.图212达标训练1.黑体辐射的实验规律如图213所示，由图可知()图213A.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E.温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动2.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
5、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E.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波成长资源作业 教学反思板书设计本学期总第_课时第 2 课时课题名称2.1拨开黑体辐射的疑云时间 年 月 日课型主备课人目标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，了解黑体辐射的强度与波长的关系.3.了解能量子的概念，理解能量量子化.重点了解什么是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，了解黑体辐射的强度与波长的关系.二次备课难点了解能量子的概念，理解能量量子化自主学习先填空1.
6、普朗克公式德国物理学家普朗克对黑体辐射问题进行了系统的理论研究，推导出了普朗克公式，把它与实验数据进行比较，发现与实验结果“令人满意地相符”.2.普朗克设想黑体的空腔壁是由大量振子组成的，其能量E只能是某一 h的整数倍，即Enh(n1,2,3，)式中为振子的频率，h是一个常量，h .最小能量h叫做 .在微观世界中能量 变化，只能取 ，这种现象叫做能量的 .3.意义普朗克能量子假设，使人类对 的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了 的影响.再判断1.微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.( )2.能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比.( )3.光滑水平桌面上匀速运动的小球的动
7、能也是量子化的.( )后思考为了得出同实验相符的黑体辐射公式，普朗克提出了什么样的观点？精讲互动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.达标训练3.对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是()A.以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B.辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍C.吸收的能量可以是连续的D.辐射和吸收的能量是量子化的E.辐射的能量是量子化的，吸收的能量是连续的4.氦氖激光器发射波长为6 328的单色光，试计
8、算这种光的一个光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为18 mW，则每秒发射多少个光子？成长资源作业 教学反思板书设计本学期总第_课时第 1 课时课题名称2.2涅槃凤凰再飞翔时间 年 月 日课型主备课人目标1.知道光电效应中极限频率的概念及其与光的电磁理论的矛盾.2.知道光子说及其对光电效应的解释.3.掌握爱因斯坦光电效应方程并会用它来解决简单问题.4.了解康普顿效应，知道康普顿效应进一步证实了光子的粒子性.重点知道光子说及其对光电效应的解释二次备课难点掌握爱因斯坦光电效应方程并会用它来解决简单问题自主学习先填空1.光电效应定义：在光的照射下物体发射 的现象.2.光电子：光电效应中发射出来的
9、.3.光电效应的实验规律(1)各种金属都存在极限频率，每一种金属对应一种光的最小频率，称极限频率.只有当入射光的频率高于这个极限频率时，才会产生 .如果入射光频率低于这个极限频率，无论光 ，照射时间 ，都不会 光电效应.(2)光电子的最大初动能随着入射光频率的增加而 ，与入射光的 无关.(3)当产生光电效应时，单位时间内从金属表面逸出的电子数与入射光的 有关，光的强度 ，单位时间内逸出的电子数 .(4)入射光射到金属表面时，光电子的产生几乎是 的，不超过 .再判断1.任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应.( )2.金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关.( )3.在发生光电效应的条
10、件下，入射光强度越大，光电流越大.( )后思考1. 发生光电效应一定要用不可见光吗？2.在光电效应中，只要光强足够大，就能发生光电效应吗？精讲互动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，光子是光电效应的因，光电子是果.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
11、子的最大初动能.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Eh(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与入射光子数的乘积.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.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
12、单的正比关系.达标训练1.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.锌板带的是正电荷 E.使验电器指针发生偏转的是正电荷2.对光电效应的理解正确的是()A.金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B.在光电效应中，一个电子只能吸收一个光子C.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应D.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大E.由
13、于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同3.利用光电管研究光电效应实验如图222所示，用频率为的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则 ()图222A.用紫外线照射，电流表一定有电流通过B.用红光照射，电流表一定无电流通过C.用红外线照射，电流表可能有电流通过D.用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过E.用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变成长资源作业 教学反思板书设计本学期总第_课时第 2 课时课题名称2.2涅槃凤凰再飞翔时间 年 月 日课型主备课人目标1.知道光电效
14、应中极限频率的概念及其与光的电磁理论的矛盾.2.知道光子说及其对光电效应的解释.3.掌握爱因斯坦光电效应方程并会用它来解决简单问题.4.了解康普顿效应，知道康普顿效应进一步证实了光子的粒子性.重点知道光子说及其对光电效应的解释二次备课难点掌握爱因斯坦光电效应方程并会用它来解决简单问题自主学习爱 因 斯 坦 的 光 子 说先填空1.光子说光在 时不是连续的，而是 的，一份叫做一个光量子，简称光子，光子的能量E跟光的频率成 ，即E .2.光电效应方程(1)表达式：hW .(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是h，这些能量一部分用于克服金属的束缚，剩下的表现为逸出后电子的 .再判断1.“
15、光子”就是“光电子”的简称.( )2.不同的金属逸出功不同，因此金属对应的极限频率也不同.( )3.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.( )后思考1.不同频率的光照射到同一金属表面发生光电效应时，光电子的初动能是否相同？2.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比吗？光子说的又一证明康普顿效应先填空1.光子的动量：p，其中h为普朗克常量，为光的波长.2.光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变的现象.3.康普顿效应：X射线通过金属、石墨等物质的散射后，在散射线中，除有与入射线波长相同的射线外，还有波长比入射线波长 的射线.人们把这种 的现
16、象，叫做康普顿效应.再判断1.光子的动量与波长成反比.( )2.光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化.( )3.光子发生散射后，其波长变大.( )后思考太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中会发现尽管太阳光耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的，为什么？精讲互动1.光电效应方程hWEkm的理解(1)式中的Ekm是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0Ekm范围内的任何数值.(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程：能量为Eh的光子被电子所吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部
17、分就是电子离开金属表面时的动能.如果克服吸引力做功最少为W，则电子离开金属表面时动能最大为Ekm，根据能量守恒定律可知：EkmhW.(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件：若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，即EkmhW0，亦即hW，c，而c恰好是光电效应的极限频率.(4)Ekm曲线：如图223所示是光电子最大初动能Ekm随入射光频率的变化曲线.这里，横轴上的截距是极限频率；纵轴上的截距是逸出功的负值；斜率为普朗克常量.图2232.光电效应规律中的两个关系(1)光强大光子数目多发射光电子多光电流大.(2)光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动能大.3.如图225，X射线的光子
18、与静止的电子发生弹性碰撞，光子把部分能量转移给了电子，能量由h减小为h，因此频率减小，波长增大.同时，电子获得一定的动量，进一步说明了光的粒子性.图2254.康普顿效应进一步证明了爱因斯坦光子说的正确性.达标训练4.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为0，则()A.当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B.当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C.当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D.金属的逸出功与照射光的频率无关E.当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍5.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在
19、极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图所示.用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应.换用同样频率的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)()A.U B.UC.U2hW D.UE.U6.科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为，碰撞后的波长为，则碰撞过程中()A.能量守恒 B.动量守恒C. D.E.7.若一个光子的能量等于一个电子的静止能量，已知静止电子的能量为m0c2，其中m0为电子质量，c为光速，试问该光子的动量和波长是多少？(电子的质量取9.111031 kg，普朗克常量h6.631034 Js)成长资源作业 教学反思板书设计
