光的波动性和粒子性 .docx

精品名师归纳总结光的波动性和粒子性教学目标1. 让同学明白电磁波谱和光谱的种类及其应用2. 让同学知道光电效应的产生条件和规律。明白电子说：渗透辩证唯物主义的观点和方法教学重点、难点分析对光电效应四条基本规律的懂得及对光电效应现象的说明 教学过程设计老师活动前面我们已经复习了光的干预现象和衍射现象光可以产生干预现象和衍射现象说明白什么了？同学活动说明光具有波动性我们在学习机械波时，知道机械波也能发生干预现象和衍射现象 结合上述两种情形我们能得出什么样的结论了？干预现象和衍射现象是波特有的现象假如我们使用某种方法使电子也能产生衍射图样，那么我们对电子的行为如何熟悉了？ 电子肯定具有波动性很好！请同学们看一看阅读教材既然光是一种波，那么光波是属于机械波仍是属于电磁波？仍是独立于机械波、电磁波的另一种波？你们要是科学家对这个问题如何分析？光确定不是机械波，由于机械波的产生不但要有波源而且仍需要介质，光可以在真空中传播不需要介质，因此光不是机械波，所以光不是电磁波，就是一种另形状式的波现在人们对光波是怎样熟悉的了？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结光是一种电磁波这个观点是谁提出来的？ 麦克斯韦由谁用试验证明的？ 赫兹我们知道，电磁波是一个大的家庭，它都有哪些成员了？无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线 这些成员合起来就构成了电磁波谱投影电磁波谱如图 4-4-1 我们这个世界五彩缤纷， 都是由于有可见光， 但是， 可见光在电磁波谱中只是一个很窄的波段 我们观看电磁波谱，能得到什么结论？由左至右，频率越来越大，波长越来越短在电磁波谱中，各种电磁波的性质不同，因而它们就具有不同的用途，在前面的学习中我们已经学习了关于无线电波、微波的有关学问下面我们从红外线开头复习 红外线的主要特点是什么？红外线主要特点是热效应，一切物体都在不停的辐射红外线，并且不同的物体辐射红外线的波长和强度不同红外线的主要用途是什么？1利用红外线的热效应对物体进行烘干可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2利用红外线波长较长，简单发生衍射的特点进行远距离和高空摄影3利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测， 这种技术叫红外线遥感同学们答复的很好，人们对红外线特性的利用远没到达成熟，有待我们进一步开发和利用现在国外有一种飞机叫做隐形飞机，这种飞机采纳多种措施进行隐形，不易被对方的雷达发觉， 请同学们猜想，它是怎样隐形的了？多种措施我们仍不能完全说出来，但有一条可以确定，这种飞机必需要削减自身的红外辐射 下面我们来复习有关紫外线的问题紫外线主要特点和主要用途是什么？紫外线的主要作用是化学作用一切高温物体发出的光都含有紫外线，紫外线的波长比紫光仍短，紫外线有很强的荧光效应，紫外线有杀菌消毒的作用等下面提一个关于物理学史的问题世界上第一个获诺贝尔物理学奖的人是谁？ 伦琴：他为何获奖？发觉了 X 射线，又称伦琴射线X 射线的主要特点和用途是什么？X 射线是比紫外线波长仍短的电磁波，它的穿透本事很大X 射线穿透物质的本事跟物质的密度有关系，在工业上可以用它来检查金属部件有没有砂眼、裂纹等缺陷， 在医学上可以用它来透视人体， 检查体内的病变和骨折的情形比 X射线波长更短的电磁波叫做射线，它对物体的穿透本事比X 射线更强，利用射线的穿透作用制成射线探伤仪，用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等利用 射线穿透金属板的强度变化，可制成金属测厚计来检测金属板的厚度以及镀层的厚度等不同的电磁波产生的机理不同，它们是如何产生的了？1无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的，这种电路的原理我们学过，就是 LC 振荡电路2红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3X射线是原子的内层电子受到激发后产生的4射线是原子核受到激发后产生的既然它们都是电磁波，它们的行为应听从共同的规律，我们知道的它们听从的共同规律都有哪些了？它们都能发生干预和衍射现象，它们在真空中的传播速度都是×108m/s它们的波长或频率不同，导致它们有哪些不同的特性了？电磁波谱从左至右频率越来越大，波长越来越短，因此就越不简单发生干预和衍射现象，但穿透本事却越来越强从电磁波谱中我们看到，可见光是一种电磁波，它是由原子外层电子受激后产生的由于不同元素的原子及其电子的运动情形不同，受激后产生的电磁波的频率和波长也是不相同的，这就为我们讨论物体的化学成分供应了有力的依据现在这方面的讨论已形成了一个特的的学科光谱学 下面我们复习关于光谱方面的学问光谱怎样分类？光谱可分为发射光谱和吸取光谱其实光谱可分为三类：发射光谱、吸取光谱和散射光谱在高中阶段只介绍了发射光谱和吸取光谱什么叫发射光谱？由发光物体直接产生的光谱叫做发射光谱 发射光谱怎样分类？发射光谱包括连续谱和线状谱老师展现挂图，使同学感受连续谱和线状谱 线状谱又叫做原子谱这是为什么？各种元素都有肯定的线状谱，元素不同，线状谱不同所以，线状谱又叫原子光谱什么是特点谱线？每种元素的原子只能发出某些具有特定波长的光谱线，这种谱线叫做那种元素的特点谱线假如我们对发光物质的光谱进行分析时，发觉了某种元素的特点谱线，我们就可以确定发光物质中肯定具有这种元素可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结什么是吸取光谱？吸取光谱是一束具有连续波长的光通过物质时，某些波长的光被吸取后产生的光谱这种光谱是以连续光谱为背景，其中有暗线、暗带或暗区不同物质产生的吸取光谱不同吸取光谱中的暗线是否可以叫做特点谱线？ 可以两条明线和两条暗线相对应老师展现挂图，让同学观看钠的发射光谱和吸取光谱 老师展现钠的吸取光谱和太阳光谱老师说明：太阳光谱是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸取光谱 太阳大气层中有钠吗？有老师布置让同学将这部分书仔细阅读前面我们复习了光的电磁说，它很好的说明白光的干预、衍射现象，但是，光的电磁说并不能胜利的说明光的全部现象例如光电效应现象试验装置图 4-4-2 表达试验现象：用弧光灯照耀锌板，验电器就张开一个角度，说明锌板带了电，进一步检查知道锌板带的是正电这说明在弧光灯的照耀下，锌板中有一部分电子从外表飞了出去，锌板缺少了电子，于是带正电这种在光的照耀下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发出来的电子叫做光电子 光电效应现象的四点结论是什么？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必需大于这个极限频率， 才能产生光电效应。低于这个频率的光不能产生光电效应2光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大3入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9 S4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光的电磁说不能说明前三条试验结论第一：根据光的电磁说，光是电磁波，是变化的电场与变化的磁场的传播入射光照耀到金属上时，金属中的自由电子受变化电场的驱动力作用而做受迫振动，增大入射光的强度，光波的振幅增大，当电子做受迫振动的振幅足够大时，总可摆脱金属束缚而逸出，成为光电子，不应存在极限频率其次：根据光的电磁说，光的强度应由光波的振幅打算，因此光电子的最大初动能应与入射光的强度有关第三：根据光的电磁说，光电子的产生需要较长的时间而不是瞬时 光电磁说与光电效应现象产生了尖锐的冲突是谁最终胜利的说明白光电效应现象？爱因斯坦爱因斯坦是怎样说明的？爱因斯坦在普朗克关于电磁波的发射和吸取是不连续的而是一份一份的进行的学说启示下提出了光子说光子说认为：在空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即E=hv，h 是普朗克常数光子的能量只与光的频率有关，金属中的电子吸取的光子的频率越大，电子获得的能量也就越多，当能量足以使电子摆脱金属束缚时就能从金属外表逸出，成为光电子因而存在一个能使电子获得足够能量的频率，即极限频率上述说明同样能说明光电效应其次条结论电子吸取了光子后，动能马上就增加了，不需要能量的积存过程，因此光电子的发射几乎是瞬时的说明得很好，至于第四条结论怎样说明请同学们课后摸索，可阅读教材可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结我们在复习电磁波谱时知道，光的频率越大，其对物体的穿透本事就越强，这是为什么？根据爱因斯坦的光子说，光的频率越大，组成这种光的光子能量也就越大，当然对物体的穿透本事也就越强了通过上边的复习我们知道，光既有波动性，又有粒子性，人们无法只用其中一种来说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，请同学们阅读光的波粒二象性一节请同学们自己复习光电管并阅读爱因斯坦光电效应方程部分 同步练习一、挑选题1. 红、橙、黄、绿四种单色光子，光子能量最小的是A 红光B橙光C黄光D绿光2. 太阳光谱中有很多暗线，它们是对应着某些元素的特点谱线，产生这些暗线是由于 A 太阳外表大气层中缺少相应的元素B 太阳内部缺少相应的元素C太阳外表大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素 3用绿光照耀一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极射出时的最大初动能增大，应A 改用红光照耀B增大绿光的强度C增大光电管的加速电压D改用紫光照耀4. 在演示光电效应的试验中，原先不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照耀锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图4-4-3 所示，这时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 锌板带正电，指针带负电B 锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电D锌板带负电，指针带负电5. 设 1、 2 是两种单色光 1、2 在真空中的波长，假设 1 2，就这两种单色光线相比A 单色光 1 的频率较小B 玻璃对单色光 1 的折射率较大C在玻璃中，单色光 1 的传播速度较大D单色光 1 的光子能量较大6. 两种单色光 A、B 分别由垂直水平方向从水面射向水底，它们经受的时间 t At B， 以下判定正确的选项是A A 色光的波长比 B 色光的波长大B A色光的波长比 B色光的波长小CA色光的光子能量比 B 色光的光子能量大DA 色光的光子能量比 B 色光的光子能量小二、运算题7. 一单色光照在金属钠的外表上时有光电子射出，当所加反向电压为 3V 时，光电流恰好为零，已知钠的极限频率为 5000Hz，求：该单色光的频率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8. 有一功率为 500W的红外线电热器， 假如它辐射的红外线的频率为×1014Hz，求：1每秒发出的光子数。 2在距离电热器 2m远处，垂直于红外线传播方向的1cm2的面积上每分钟能接收到多少个光子？参考答案1 A2 C3 D4 B5AB6 BC7 × 1015 Hz81× 1021个， 2× 1017个可编辑资料 - - - 欢迎下载