《能量量子化》导学案2

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《能量量子化》导学案学习目标1.了解黑体辐射及能量子概念,知道黑体辐射的实验规律。2.理解光电效应及其实验规律3.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义,感受科学家在面对科学疑难时的创新精神。4.了解康普顿效应及其意义。重点:1.了解能量子、光强、光电效应等概念。 2.掌握光电效应方程的应用。难点:光电效应方程的应用。【基础新知预习】一、黑体与黑体辐射1.热辐射:一切物体都在辐射_______,这种辐射与物体的_____有关,所以叫做热辐射。2.黑体:是指能够_____吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。3.黑体辐射实验规律:(1)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。(2)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有_____,辐射强度的极大值向波长_____的方向移动。4.量子化假设:黑体的空腔壁由大量振子(振动着的带电微粒)组成,其能量只能是某一最小能量值ε的_______,并以这个最小能量值为单位一份一份地___________能量。5.能量子:(1)定义:不可再分的最小能量值ε叫做能量子。(2)关系式:ε=hν,ν是_____________;h是___________,二、光电效应及其规律1.光电效应:在光的照射下物体发射电子的现象,发射出来的电子叫做_______。2.光电效应的实验规律:(1)存在_____电流。(2)存在遏止电压和_____频率。(3)光电效应具有_______。3.光子说:光不仅在发射和吸收能量时是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,这些能量子被称为_____,频率为ν的光的能量子的能量为hν。4.光电效应方程:(1)表达式:_________或_________。(2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属的________,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。三、康普顿效应1.光的散射:光在介质中与物质微粒的相互作用,使光的_________发生改变的现象。2.康普顿效应:在光的散射中,除了与入射光波长相同的成分外,还有波长_____的成分的现象。3.康普顿效应的意义:康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有_____,深入揭示了光的粒子性的一面。4.康普顿效应解释:光子的动量p= 。当入射光子与晶体中的电子碰撞时,要把一部分_____转移给电子,因此有些光子散射后波长_____。【小组合作探究】探究 一 能量量子化问题1. 对光子能量与光强的理解:光子的能量大,光的强度一定大吗?问题2 .热辐射应用:用红外线热像仪可以监测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,你知道其中的道理吗?探究二 光电效应问题3 紫外线灯照射锌板,为什么与锌板相连的验电器指针张开一个角度?问题4 光子说是由哪位科学家提出的?光子说怎样解释了光电效应规律?【针对性练习】1 光电效应实验中,下列表述正确的是 (  )A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关 D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子2. 在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示,由图像可求出 (  )A.该金属的极限频率和极限波长 B.普朗克常量C.该金属的逸出功 D.单位时间内逸出的光电子数3.判一判:(1)黑体一定是黑色的。 (  )(2)热辐射一定产生于高温物体。 (  )(3)能产生光电效应的光必定是可见光。 (  )(4)经典物理学理论不能合理解释康普顿效应。 (  )基础达标检测1.(基础理论辨析题)下面说法正确的是 (  )A.温度对黑体辐射电磁波的波长分布是有影响的B.普朗克认为微观粒子的能量是连续变化的C.光电效应中产生的光电子能量与入射光的频率和入射光的强度有关D.入射光的频率低于极限频率时不会发生光电效应E.光子的波长越长,光子的动量就越大2.关于对热辐射的认识,下列说法中正确的是 (  )A.热的物体向外辐射电磁波,冷的物体只吸收电磁波 B.温度越高,物体辐射的电磁波越强C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关,与材料种类及表面状况无关[D.常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示,这时(  )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4. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是5.当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( )A.锌板带负电B.有正离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出D.锌板会吸附空气中的正离子6. 康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量,图中给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰后光子可能沿方向 (从“1”“2”“3”中选择)运动,并且波长 (选填“不变”“变小”或“变长”)7.已知金属铯的极限波长为0.66-m,用波长为0.05}-。的光照射金属铯表面,金属铯的逸出功为多少?发射光电子的最大初动能为多少?8.用波长为2.0×10-7m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19J。求钨的极限频率是多少?(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s,结果取两位有效数字)
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