教法分析17.2 科学的转折：光的粒子性

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1、第2节科学的转折：光的粒子性P32科学方法和科学态度的教育：历史上，关于光的本性有两种学说↓干涉衍射现象证明了波动说↓麦克斯韦理论使波动说近乎完美↓波动说无法解释光电效应↓重新指出光的粒子性（标题中“转折”的含义）P32下面一段：赫兹最早观察到了（但没有意识到）……后来又有其他人……重大科学发现总有前兆――万有引力定律、相对论也是如此P32光电效应的定量研究图17.2-2，图17.2-3饱和电压遏止电压和截止频率瞬时性P34光的电磁理论的困难不应存在截止频率遏止电压应与光强有关光弱时电子逸出应需很长时间P35爱因斯坦光电效应方程密立根的精密测量直接证实这个方程P36思考与讨论给出了光电

2、子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系。但是，很难直接测量光电子的动能，容易测量的是遏止电压Uc。怎样改写此式以得到Uc与ν、W0的关系？提示：明确物理图景，Ek=eUcP36例题：密立根……测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，由此算出普朗克常数h……下表是某金属的Uc和ν的几组数据。Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878ν/1014Hz5.6445.8886.0986.3036.501试作出Uc-ν图象并通过图象求出：（1）这种金属的截止频率；（2）普朗克常量。解题的核心是由光电效应方程结合动能与静电力做功的关系Ek=eUc写出学生熟悉的形式Uc=ν−（蓝字―

3、―两个变量）Uc–ν图象由图象求参数的方法：电源电动势和内阻（直接求参数）用单摆测重力加速度（用图象求平均值）……P38康普顿效应图17.3-5康普顿效应光的电磁理论：散射光的波长应与入射光的波长相同假设光子不仅具有能量，而且具有动量；用动量守恒、能量守恒完美地解释了康普顿效应。定性解释不算完美！能量：E=h·ν动量：p=h/λP39第5题5.根据图17.2-2所示研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应的两种（或多种）已知频率的光来进行实验，怎样测出普朗克常数？根据实验现象说明实验步骤和应该测量的物理量，写出根据本实验计算普朗克常数的关系式。方法的训练