山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件:波粒二象性
20页1、16.3 波粒二象性zxxk高三总复习 选修3-5一 能量量子化 黑体辐射 (1)热辐射:我们周围的一切物体都在辐射电磁 波,这种辐射与物体的温度与关,所以叫热辐射 。 (2)黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁 波而不发生反射的物体就是绝对黑体,简称黑体 。不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作 黑体。从小孔向外的辐射就是 黑体辐射。黑体模型黑体模型空腔上的小孔炼钢炉上的小洞向远处观察打开 的窗子近似黑体固体在温度升高时颜色的变化1400K800K1000K1200K辐射电磁波的特征与温度有关。室温时辐射主 要成分是波长较长的电磁波,不能引起人的视觉, 温度升高,波长较短的成分越来越强。(3)对于一般材料,辐射电磁波的情况除与温度有 关外,还与材料的种类及表面积有关。(4)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑 体的温度有关。因此研究黑体辐射的规律是了解一 般物体热辐射性质的基础。 Zxxk实验结果0 1 2 3 4 5 6 (m)1700K1500K1300K 1100K辐射强度1、相同温度下,辐射强度变化,不 与波长成正比,中间有一峰值。2、温度升高,各种波长辐射能 量都增
2、加。3、温度升高,辐射强度 极大值向短波移动2 能量子(1)定义: 普朗克认为,带电微粒辐射或吸收能量时, 只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍,这个不可 再分的最小能量值叫做能量子(2)大小: h其中是电磁波的频率,h称为普朗克常量,h6.6261034 Js(一般h取6.631034 Js)二、光电效应 1、定义:在光(包括不可见光)的照射下从金属表面 上发射出电子的现象叫光电效应发射出来的电子叫光电子这一现象是由赫兹首先发现的(1)存在饱和光电流2 光电效应的实验规律在光照条件不变的的情况下, 随着所加电压的增大,光电流趋于 一个饱和值。在电流较小时,电流随着电压 的增大而增大,但当电流增大到一 定值之后,即使电压在增大,电流 也不会增大。结论:在光的颜色(频率)不变的情况下,入射光 越强,饱和光电流越大。入射光越强,单位时间发射 电子数目越多(2)、存在遏止电压和截止频率当 K、A 间加反向电压达到某一值 Uc 时,光电流恰为0。 Uc称遏止电压遏止电压的存在意味着光电子有一个初速度的上限 现象:对一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电 压一样,光的频率变,遏止电压变。 zx
3、xk结论:对于同种物质,光电子的能量(最大初动能) 只与入射光的频率有关。按经典:光越强,Ek越大,Uc 应于光强有关矛盾(2)存在遏止电压和截止频率入射光的频率小于到某一数 值时,即使不施加反向电压, 也没有光电流(没有光电子)结论: 入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应按经典:不管光的频率如何,只要光足够强,电子都 可以获得足够的能量从而逸出表面,不应有截止频率 矛盾(3)光电效应存在瞬时性当入射光的频率超过截止 频率,无论入射光怎样微弱, 几乎在光照射到金属时立即产 生光电效应。结论:产生光电流的时间不超过10-9s按经典:如果光很弱,按经典电磁理论估算,电子需要 几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量 ,这个时间远大于10-9s矛盾3、光子说光是一份一份的不连续传播的,每一份叫做一个光子, 光子的能量跟它的频率成正比,即:E h(h为普朗克常 量)4爱因斯坦光电效应方程:h. (1)W为逸出功:使电子脱离金属所要做功的最小值,对不 同金属,各不相同.光电子的最大初动能(2)(3)h:入射光子的能量(4)三个量单位可均用eV,也可均用J,但必须统一例1:研究光电效应
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