高三物理第一轮复习《第十六章 量子论初步》教案.doc

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1、量子论初步备课指要教学建议1、光的粒子性的教学中应明确提出并讲透光电效应的四个规律，有助于加深对光电效应的理解.可结合“案例导入”中的例1来讲解.2、爱因斯坦光电效应方程的教学中，要突出讲透方程中各量的物理意义，使用范围、符号等.尤其是逸出功的概念，可结合“案例导入”中的例2、‘重、难、疑点剖析“中的例1来讲解.3、让学生从以下几方面理解光的波动性与粒子的统一（1）大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性.（2）光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量，和其他物质相互作用时，粒子性起主导作用，在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的大小

2、概念，由波动性起主导作用，因此称光波为概率波.（3）光子的能量与其对应的频率成正比.而频率是波动性特征的物理量，因此E=hv揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系.（4）对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征显著.资料链接光子的冲击谁都知道光波推带有能量，太阳能就是靠它传到地面上来的.那么光波携有动量吗？不是所有的波都携有动量.实际上大多数波的净动量为零.如水波携有能量，但它不能将浮在水上的软木推向前进.这块软木只是在起始位置附近上下浮动，获得的净动量为零.声波也如此.但光波就不同了，它确实具有动量.所有的光波都一样，都具有

3、动量.太阳光正是靠它的动量将彗星的尾巴推离太阳.光的动量效应使牛顿很难相信光具有波动性；而动量效应又引导爱因斯坦把光看成是具有质量（但不是我们所熟悉的物体的静止质量）的粒子，即光子.他推理说：因为光能推动物体，它有一定动量；动量等于质量与速度的乘积，所以光子不但具有速度，应该同时具有质量.光作用在物体上的力称为辐射压力，这就是彗星尾巴总是背向太阳的原因，如图16-53-1所示.案例导入例1：入射光照射到某金属表面上发生光电效应.若入射光的强度减弱，而频率不变，则（）.A．从光照至金属表面上到发射光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子最大初动能将减小C．单位时间内

4、从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应【分析】解本题时必须深刻理解光电效应的四条规律：（1）产生条件：每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应.（2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大.（3）光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10-9s.（4）当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比，即单位时间内发射光电子的数目与入射光的强度成正比.【解答】从光强的定义出发，光频率不变而强度减弱，说明单位时间内照射到金属表面的光子数减少，因而从金属表面激发出的光电子数目亦减少.

5、由光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关及光电效应的发生几乎是瞬时的，可知光电子的最大初动能和从光照至金属表面上到发射光电子之间的时间间隔不变.而只要入射光的频率大于极限频率时，光电效应现象仍然可以发生.只不过当入射光的强度减弱时，光电流会减小，所以选项C正确.【答案】C.【归纳】本题常见的错误：不理解光强的定义：不能理解光电效应的规律.例2：对爱因斯坦提出的光电效应方程Ek=hv-W，下面理解正确的有（）.A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能B．式中的W表示每个光电子从金各中飞出的过程中克服金属中正电荷引

6、力所做的国C．逸出功W和极限频率v0之间应满足W=hv0D．光电子的最大动能和入射光的频率成正比【分析】本题要求明确光电效应方程中各量的物理意义，及从能量守恒的角度理解光电效应方程.【解答】爱因斯坦光电效应方程中的W表示的是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子在飞出过程克服金属中正电荷引力做的功，而不是每个光电子从金属中飞出时克服正电荷引力做的功.所以公式中的Ek只能表示最大动能，而不是每个光电子都会具有同样的动能.实际上逸出的光电子的动能大小可能取0到Ek间的任值.当入射光频率正好满足hv0=W时，处于临界状况，即刚好能有光电子逸出，且逸出的光电子的初动能是零.从光电

7、效应方程Ek=W可知Ek和v之间是增函数关系，但由于有常数面W，所以并不是成正比的关系.【答案】C.【归纳】要想正确理解光电效应产生的机理，只有从能量守恒的观点出发，才能从本质上深刻理解爱因斯坦的光电效应方程.既然每个光子的能量都是hv，那么吸收了光子的电子的能量就是相同的；而逸出功W表示的是从金属表面直接飞出的光电子克服金属中正电荷引力做的功.也就是光电子飞出过程中需要克服金属中正电荷引力做的最小的功，那么跟它对应的Ek当然只能表示光电子具有的最大初动能了.如果连最大初动能都等于零，说明入射光的光子能量刚好等于逸出功，因此有W=hv.知