《物理学——人类文明进步的阶梯》课件1.ppt

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1、量子化现象物理学——人类文明进步的阶梯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__________，这种物体就称为黑体．黑体辐射是指黑体发出的______________．无反射电磁辐射最小单位2．能量子假说：所谓能量子就是能量的________________．微观领域里的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ε＝hν(ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量，由实验测得h＝6.63×10－34J·s)．能量量子化：微观领域中能量的___________

2、___，即只能取分立值的现象．不连续变化3．爱因斯坦光子假说：光在传播的过程中，能量是不连续的，它由数值分立的能量子组成，这些能量子称为光量子，也称为“____________”，其能量为ε＝hν.光子波动性4．光的波粒二象性：大量实验表明，光既具有__________又具有__________，即光具有波粒二象性．粒子性5．物理学对人类文明的贡献：(1)物理学的发展推动了科学技术的高速发展．几乎所有重大的新技术领域，如原子能技术、激光技术、电子和信息技术等的创立，都是在物理学中经过长期的酝酿，在理论上和

3、实验上取得突破，继而转化为技术成果的．(2)如果没有1909年物理学的α粒子散射实验和__________的质能方程就不可能有今天核能的利用．爱因斯坦(3)18世纪得益于牛顿力学和热学的研究而发明了蒸汽机，带领人们进入蒸汽机时代；19世纪以电机的发明和电力的应用为标志的电力技术革命，使人类社会全面进入了电气化时代；属于20世纪最伟大的科学成就之一的原子能技术，把人类社会带进了原子时代；20世纪后期，电子信息技术和通信技术又为人类创造了一个新时代——__________时代．信息知识点量子化现象马克斯·普朗

4、克(1858－1947)，德国物理学家，量子力学的创始人之一，二十世纪最重要的物理学家之一，因发现能量量子化而对物理学的进展做出了重要贡献，并在1918年获得诺贝尔物理学奖．量子力学的发展被认为是20世纪最重要的科学发展，其重要性可以与爱因斯坦的相对论相媲美．图5－3－1普朗克对黑体辐射展开了研究，他总是尽可能试图在麦克斯韦电磁理论内解决问题，而不是颠覆这个理论以求得突破，但最后，他不得不假定：能量的传递不是连续的，而是以一个一个的能量单位传递的，这种最小能量单位被称为能量子(简称量子)．在经典物理学中，

5、对体系的物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化，但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体大小随体系所处的状态而定．这种物理量只能取某些分离数值的特征叫做量子化，变化的最小份额称为量子，量子化是微观体系基本的规律之一．1．能量子假说的提出：(1)黑体辐射：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，这种物体就是黑体．黑体发出的电磁辐射叫做黑体辐射．(2)能量子假说：①能量子：a．提出的目的：普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的．的频率ν和一个常数h

6、的乘积.h是普朗克常量,h＝6.63×10b．含义：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份就是一个最小的能量单位，这个不可再分的最小的能量单位称为“能量子”．c．能量子的能量ε＝hν.即能量子的能量在数值上等于辐射－34J·s.②能量的量子化是指在微观领域中能量的不连续变化，即只能取分立值的现象．2．对光电效应的解释：(1)光子说：爱因斯坦于1905年提出光子说：光在传播过程中，也是不连续的，它由数值分立的能量子组成．爱因斯坦称这些能量子为光量子，也称为“光子”．一个光子的能量

7、为E＝hν，ν为光的频率，h为普朗克常量．(2)光电效应：当紫外线这一类波长较短的光照射金属表面时，金属便有电子逸出，这种现象称为光电效应．从金属表面逸出的电子称为光电子．(3)光子说对光电效应的解释：①光照射到金属表面上，一个光子的能量被金属中某个电子吸收，电子吸收光子后能量增加，若能量足够大，电子能够克服原子核对它的束缚，离开金属表面，成为光电子．②光电效应现象说明光具有粒子性．3．光的波粒二象性：(1)爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应，说明光具有粒子性，而在此之前，人们所观察到光的干涉、衍射、偏

8、振等实验事实，清楚地显示光具有波动性．光既具有波动性又具有粒子性，也就是光具有波粒二象性．(2)在宏观上大量光子表现为波动性，在微观上个别光子与其他物质产生作用时往往表现为粒子性，即光具有波粒二象性．波粒二象性揭示了光的本性．4．原子能量的不连续：(1)原子光谱：按照经典理论，能量是连续变化的，由此氢原子发光的光谱就应该是包含一切频率的连续谱，而事实上氢原子光谱是由一系列不连续的亮线组成的线状谱．(2)原子光谱的解释：①原子只