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高一物理量子化现象


第三节 量子化现象
一.黑体辐射:能量子假说的提出 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无 反射,这种物体就叫做黑体。 2.黑体辐射:

黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括
可见光和不可见光)。 黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释。

第三节 量子化现象
3.能量子

假说:

所谓能量子就是能量的最小单元。微观领域里能量的
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: E=hυ

其中,υ是电磁波的频率,h是一个普遍适用的常量,
称作普朗克常量。由实验测得h =6.63×10-34J· s。 4.能量的量子化

在微观领域里能量的不连续变化,即只能取分立值的
现象,叫做能量的量子化。 ——普朗克的能量子假说不仅解决了黑体辐射的理论 困难,而且揭开了物理学上崭新的篇章。

第三节 量子化现象
二.光子说:对光电效应的解释

1.光电效应: 当光线(包括不可见光)照射到金属表面时,有电子从金 属表面发射出来的现象。发射出来的电子就是光电子。 实验表明,光电效应现象能否发生不是取决于光的强度而 是取决于照射光的频率。极限频率的存在是与经典物理学的 理论矛盾最尖锐的地方。 2.光子——爱因斯坦 光也是一种电磁波。光的最小能量单元就是光子,实际 就是一种能量子。其能量为:E=hυ。 3.光子说对光电效应的解释: ⑴一个电子只能吸收一个光子; ⑵电子吸收光子的能量向外“运动”时,要克服金属的束 缚作用而消耗能量(叫做金属的逸出功)。 ⑶吸收的光子能量要足够克服金属的束缚作用,电子才能 够发射出来。

第三节 量子化现象
三.光的波粒二象性:光的本性的揭示 1.光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性; 2.光电效应现象说明光具有粒子性。 结论:光既具有波的特性又具有粒子的特性。 这就是光的波粒二象性。 ①在宏观上,大量光子传播往往表现为波动性; ②在微观上,个别光子在与其他物质产生作用时,往 往表现为粒子性。

第三节 量子化现象
四原子光谱:原子能量的不连续

1.经典理论与实验的矛盾
①经典理论:能量是连续变化的,原子发光的光谱是连续谱。 ②实验结论:原子发光的光谱是不连续的线状谱—原子光谱。 2.原子光谱的解释: 原子只能处于一系列不连续的能量状态中,当原子从一 种能量状态变化到另一能量状态时,辐射(或吸收)一定频 率的光子,辐射(或吸收)的光子的能量是不连续的。

第三节 量子化现象

结论:
量子化现象是微观世界的普遍现象,这与经典

理论产生尖锐矛盾。这暴露了经典物理学的局限性
(宏观、低速)。从而引发了物理学的革命——量

子论的建立,使人类对物质的认识由宏观世界进入
微观领域。


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