20xx粵教版高中物理必修2第五章第三、四節(jié)量子化現(xiàn)象(已修改)
2024-12-25 13:31 本頁(yè)面
【正文】 物理粵教修 2 第 五 章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命 第 三 節(jié) 量子化現(xiàn)象 第四節(jié) 物理學(xué) — 人類(lèi)文明進(jìn)步的階梯 課前自主預(yù)習(xí) 1. 黑體：如果一個(gè)物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而 ，這種物體就稱(chēng)為黑體．黑體發(fā)出的 ． 答案： 無(wú)反射 電磁輻射 2. 能量子假說(shuō)：所謂能量子就是能量的 ． 微觀領(lǐng)域里能量的變化總表現(xiàn)為電磁波的輻射與吸收，不同頻率的電磁波其能量子的值不同，表達(dá)式為： ε＝ hν (ν是電磁波的頻率， h稱(chēng)為普朗克常量，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得 h＝ 10－ 34 Js)． 能量量子化：微觀領(lǐng)域中能量的 ，即只能取分立值的現(xiàn)象． 答案： 最小單位 不連續(xù)變化 3. 愛(ài)因斯坦光子假說(shuō) 光在傳播的過(guò)程中，能量是不連續(xù)的，它由數(shù)值分立的能量子組成，這些能量子稱(chēng)為光量子，也稱(chēng)為 “ ”，其能量 ε＝ hν. 答案： 光子 4. 光的波粒二象性：大量實(shí)驗(yàn)表明，光既有 又具有 ，即光具有波粒二象性． 答案： 波動(dòng)性 粒子性 5. 物理學(xué)對(duì)人類(lèi)文明的貢獻(xiàn) 物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了科學(xué)技術(shù) 的高速發(fā)展．幾乎所有重大的新技術(shù)領(lǐng)域，如原子能技術(shù)、激光技術(shù)、電子和信息技術(shù)等的創(chuàng)立，都是在物理學(xué)中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的醞釀，在理論上和實(shí)驗(yàn)上取得突破，繼而轉(zhuǎn)化為技術(shù)成果的． 如果沒(méi)有 1909 年物理學(xué)的 α粒子散射實(shí)驗(yàn)和 的質(zhì)能方程就不可能有今天核能的利用． 18 世紀(jì)得益于 牛頓力學(xué) 和 熱學(xué) 的研究而發(fā)明了蒸汽機(jī)，帶領(lǐng)人們進(jìn)入蒸汽機(jī)時(shí)代； 19世紀(jì)以 電機(jī) 的發(fā)明和 電力 的應(yīng)用為標(biāo)志的電力技術(shù)革命，使人類(lèi)社會(huì)全面進(jìn)入了電氣化時(shí)代；屬于 20 世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就之一的原子能技術(shù)，把人類(lèi)社會(huì)帶進(jìn)了原子時(shí)代； 20 世紀(jì)后期， 電子信息技術(shù) 和 通信技術(shù) 又為人類(lèi)創(chuàng)造了一個(gè)新時(shí)代 —— 時(shí)代． 答案 : 愛(ài)因斯坦 信息 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn) 1 量子化現(xiàn)象 新知探究 馬 克斯 普朗克 (1858 年 4月 23 日 1947 年 10 月 3日 )，德國(guó) 物理學(xué)家 ， 量子力學(xué) 的創(chuàng)始人，二十世紀(jì)最重要的物理學(xué)家之一，因發(fā)現(xiàn)能量量子而對(duì)物理學(xué)的進(jìn)展做出了重要貢獻(xiàn)，并在 1918 年獲得 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 。量子力學(xué)的發(fā)展被認(rèn)為是 20世紀(jì)最重要的科學(xué)發(fā)展，其重要性可以同 愛(ài)因斯坦 的相對(duì)論相媲美。 普朗克 對(duì)黑體輻射展開(kāi)了研究。普朗克總是盡可能試圖在麥克斯韋 電磁理論內(nèi)部解決問(wèn)題，而不是顛覆這個(gè)理論以求得突破。但最后，他不得不假定：能量的傳遞不是連續(xù)的，而是以一個(gè)一個(gè)的能量單位傳遞的。這種最小能量單位被稱(chēng)作 能量子 （簡(jiǎn)稱(chēng)量子）。 在經(jīng)典物理學(xué)中，對(duì)體系物理量變化的最小值沒(méi)有限制，它們可以任意連續(xù)變化。但在量子力學(xué)中，物理量只能以確定的大小一份一份地進(jìn)行變化，具體有多大要隨體系所處的狀態(tài)而定。這種物理量只能采取某圖 521 些分離數(shù)值的特征叫作量子化，變化的最小份額稱(chēng)為量子。例如，頻率為 υ的諧振子，其能量不是連續(xù)變化，而是只能以 hυ的整數(shù)倍變化，欲使其能量改變 hυ的幾分之幾是不可能的。微粒的角動(dòng)量也是量子化的，其固有量子是 h/2π。量子化是微觀體系基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律之一，它與經(jīng)典力學(xué) 是不相容的。 重點(diǎn)歸納 一、黑體輻射：能量子假說(shuō)的提出 1．黑體輻射 (1)黑體：如果一個(gè)物體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無(wú)反射，這種物體就是黑體． (2)黑體輻射：黑體發(fā)出的電磁輻射． 2．能量子假說(shuō) (1)能量子 ① 提出的目的：普朗克為了克服經(jīng)典物理學(xué)對(duì)黑體輻射現(xiàn)象解釋的困難而提出的． ② 含義：物質(zhì)發(fā)
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