江苏省沭阳县潼阳中学高中物理选修3-5教学案：17．2光的粒子性2

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1、教学案主备人：高三物理组备课日期：17.2光的粒子性第2课时计划上课日期:1.通过实验了解光电效应的实验规律。教学口标2.知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。3.了解康普顿效应，了解光子的动量教学重难点光电效应的实验规律、爱因斯坦光电效应方程以及意义教学流程内容板书关键点拨加工润色增强了说5.光电效应理论的验证美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程，h的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。展示演示文稿资料：爱因斯坦和密立根由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖

2、。密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖。点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。例题（教材36页）学生通过运算得出相应的正确结果。点评：理论联系实际，适量的练习题可以进一步巩固和掌握所学理论知识。挫制机构5.光电效应在近代技术中的应用（1）光控继电器可以用于自动控制，自动计数、自动报警、自动跟踪等。H'1'l（2）光电倍增管可对微弱光线进行放大，可使58光电流放大10-10倍，灵敏度高，用在工稈、天文、科研、军事等方面。

3、6.康普顿效应（1）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，这种现象叫做光的散射。（2）康普顿效应1923年康普顿在做X射线通过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线，其波长的改变量与散射角有关，X射线管光阑叩A）石墨体（散射物质）%射线谱仪而与入射线波长和散射物质都无关。（3）康普顿散射的实验装置与规律：按经典电磁理论：如果入射x光是某种波长的电磁波，散射光的波长是不会改变的！散射中出现久工入的现象，称为康普顿散射。康普顿散射曲线的特点：①除原波长久。外出现了移向长波方向的新的散射波长久②新波长久随散射角的增大而增

4、大。波长的偏移为△A=波长的偏移只与散射角0有关，而与散射物质种类及入射的x射线的波长入无关，△2=2->lo=&（l-COS0）&=0.0241A=2.41X10-3nm（实验值）称为电子的Compton波长只有当入射波长入）与&可比拟时，康普顿效应才显著，因此要用X射线才能观察到康普顿散射，用可见光观察不到康普顿散射。（4）经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难①根据经典电磁波理论，当电磁波通过物质时，物质中带电粒子将作受迫振动，其频率等于入射光频率，所以它所发射的散射光频率应等于入射光频率。②无法解释波长改变和散射角的关系。（5）光子理论对康普顿效应的解释①若光子和外层电子相

5、碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。②若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞，光子将与整个原子交换能量，由于光子质量远小于原子质量，根据碰撞理论，碰撞前后光子能量儿乎不变，波长不变。③因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关，所以波长改变和散射角有关。（6）康普顿散射实验的意义①有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设；②首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设；③证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。展示演示文稿资料：康普顿康普顿的成功也不是一帆风顺的，在他早期的几篇论文中，一直认为散射光频率的改变是由于“混进来了某种荧

6、光辐射”；在计算中起先只考虑能量守恒，后来才认识到还要用动量守恒。作业布置教学心得