初识量子论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5.3,初识量子论,1,1.,黑体：,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。,2.,黑体辐射：,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。,一,.,黑体辐射：能量子假说的提出,2,3.,能量子假说：,所谓能量子就是能量的最小单元。微观领域里能量的变化总表现为电磁波的辐射与吸收，不同频率的电磁波其能量子的值不同，表达式为：,E=h,其中，,是电磁波的频率，,h,是一个普遍适用的常量，称作,普朗克常量,。由实验测得,h,6.63,10,34,Js,。,4.,能量的量子化,在微观领域里能量的不连续变化，即只能取分立值的现象，叫做能量的量子化。,普朗克的能量子假说不仅解决了黑体辐射的理论困难，而且揭开了物理学上崭新的篇章。,3,实验,高压电源,锌板,铜网,弧光灯,灵敏电流计,紫光照射时电流计指针发生偏转,指针偏转,4,光电效应,1,定义：,在光的照射下，物体表面发出电子的现象,叫做光电效应。发射出来的电子叫光电子。,一、光电效应,光电效应的规律？,5,光电效应,1,定义：,在光的照射下，物体表面发出电子的现象,叫做光电效应。发射出来的电子叫光电子。,猜想,:,具备哪些条件才可能发发生光电效应规律,要发生与哪些因素有关,?,一、光电效应,1,）与光的强度有关吗,?,2,）与光的颜色即与光的频率有关吗？,3,）与光照射时间有关吗？,4,）与被照射的材料有关吗？,6,2,光电效应规律,1,）光电效应的发生几乎是瞬时的，时间不超过,10,9,s.,2,）任何金属都有一个能产生光电效应的最低照射光,频率，叫做极限频率,3,）光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，,而与入射光强度无关。,4,）光电流强度与入射光的强度成正比,得出结论,:,光电效应的发生与否,与光的强弱无关,与照射时间,的长短无关,与光的频率、金属材料的种类有关,。,7,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,8,思考,为什么说光的波动理论无法解释光电效应的规律？,回想一下光的波动理论是怎样描述光的能量的呢？,9,1,、波动理论无法解释极限频率,2,、光电子最大初动能的大小应与光强有关，与,频率无关,波动理论在解释光电效应时的矛盾,3,、弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发生,10,光的波动理论在解释光电效应时遇到了巨大的困难。后来，爱因斯坦在普朗克量子化理论的启发下，提出了光子学说,普朗克,爱因斯坦,11,光子说,爱因斯坦在,1905,年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子,光子的能量和频率成正比：,12,三,.,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,。,在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性；,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,；,2.,光电效应现象说明光具有,粒子性,。,13,四原子光谱：原子能量的不连续,2.,原子光谱的解释：,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。,1.,经典理论与实验的矛盾,经典理论：能量是连续变化的，原子发光的光谱是连续谱。,实验结论：原子发光的光谱是不连续的线状谱,原子光谱。,14,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。,15,