【步步高】2014-2015学年高中物理 - 拨开黑体辐射的疑云 涅盘凤凰再飞翔学案 沪科版选修3-5

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------【步步高】2014-2015学年高中物理2.1-2.2拨开黑体辐射的疑云涅盘凤凰再飞翔学案沪科版选修3-5学案1拨开黑体辐射的疑云学案2涅槃凤凰再飞翔[学习目标定位]1.了解黑体与黑体辐射，知道辐射本领与波长的关系；了解能量子的概念及提出的过程.2.知道光电效应现象及其实验规律.3.掌握爱因斯坦光电效应方程及其意义.4.了解

2、康普顿效应及其意义．1．各种色光的频率：从红到紫的频率依次变大．2．光的波长λ与频率ν的关系：c＝λν，式中c为光速．3．黑体与黑体辐射(1)热辐射：物体在任何温度下，都会发射电磁波，温度不同，所发射的电磁波的频率、强度也不同．(2)黑体：能完全吸收投射到其表面的电磁波而不产生反射的物体，也称之为绝对黑体．(3)黑体辐射的实验规律如图1所示．图1①随着温度的升高，黑体辐射各种波长电磁波的辐射本领都增大；②随着温度的升高，辐射本领的最大值向波长较短的方向移动．4．能量子———————————————————————

3、———————————————------------------------------------------------------------------------------------------------(1)定义：黑体的空腔壁是由大量振子组成的，其能量E只能是某一最小能量值hν的整数倍，即E＝nhν(n＝1,2,3，…)．这样的一份最小能量hν叫做能量子，ν是振子的频率，h叫做普朗克常量．(2)能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值．5．光电效应(1)光电效应：在光的照射下物

4、体发射电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子．1(2)光电效应的实验规律：①对于各种金属都存在着一个极限频率，当入射光的频率高于这个极限频率时，才能产生光电效应；②光电子的最大动能随着入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关；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强度有关；④入射光射到金属表面时，光电子的产生几乎是瞬时的，不超过1×10－9s.6．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：光在空间传播时是不连续的，而是一份一份的，一份叫做一个光量子，简称光子．光子的能量E＝hν.(2)爱

5、因斯坦光电效应方程：hν＝W＋Ekm，其中W为电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功．7．康普顿效应——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------(1)康普顿效应美国物理学家康普顿发现在散射的X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更长的射线，这个波长变化的现象

6、叫做康普顿效应．(2)康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能量外还具有动量，进一步为光的粒子性提供了证据．h(3)光子的动量：表达式：p＝.λ一、光电效应产生的条件[问题设计]在课本的“探究光电效应产生的条件”实验中：(1)用紫外线灯照射锌板擦净的一面，验电器的箔片张角有何变化？(2)在紫外线灯和锌板间插入一块玻璃，验电器的箔片张角有何变化？(3)用白炽灯照射锌板擦净的一面，验电器的箔片张角有何变化？设法增加白炽灯的亮度，情况有无变化？答案(1)验电器的张角变小，说明在紫外线灯照射下锌板上电子减少了．(2

7、)验电器张角变小，速率明显变慢．因为紫外线不能穿过玻璃板而可见光却能．由此说明金属板产生光电效应是光中紫外线照射的结果而不是可见光．(3)验电器张角不变．说明可见光不能使锌板发生光电效应．——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------[要点提炼]1．光电效应的实质：光现象转化为,电现象．2．光电

8、效应中的光包括不可见光和可见光．3．金属都存在一个极限频率，只有入射光的频率高于该金属的极限频率时，光电效应才能发生．图22例1如图2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．使验电器指针发生偏转的是正电荷解析将擦得很亮的锌板与验电器连接