2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第4章原子结构和波粒二象性4.5粒子的波动性和量子力学的建立课件

4.5粒子的波动性和量子力学的建立\n光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律为：(1)从数量上看：少量光子表现为粒子性；大量光子表现为波动性.(2)从频率上看：频率越低,波动性越显著；频率越高,粒子性越显著.(3)从传播与作用上看：光在传播过程中表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性.\n康普顿效应：石墨对X射线的散射光电效应与康普顿效应都说明光具有粒子性.偏振、干涉、衍射表现为波动性.\n\n黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_______有关,如图.1．随着温度的升高,各种波长的辐射强度都_______；2．随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长_______的方向移动.黑体辐射的实验规律增加较短温度\n1.快速阅读课本28页第2段并结合17.1-2图,记忆黑体辐射规律2.快速阅读课本35页康普顿效应,光子的动量3.仔细研读课本37页4.结合课本41页17.4-2图理解图上方第2段内容\n1.科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船.“神舟五号”载人飞船在轨道上运行期间,成功实施了飞船上太阳帆板的展开试验.设该飞船所在地每秒每单位面积接收的光子数为n,光子平均波长为λ,太阳帆板面积为S,反射率为100%.设太阳光垂直射到太阳帆板上,飞船总质量为m,则飞船加速度的表达式为()2.一颗近地卫星质量为m,求其德布罗意波长为多少？(已知地球半径为R,重力加速度为g)3.某广播电台发射功率为P,在空气中波长为λ的电磁波,试求：(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？(2)若发射的光子四面八方视为均匀的,求在离天线L处,直径为d的环状天线每秒接收的光子个数?D\n\n(1)一切物体都在辐射电磁波(3)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关(4)黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波(5)黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的(6)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关(7)如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体\n(11)大量光子、波长长的光子产生的效果往往显示粒子性(12)向前飞行的子弹不具有波动性(13)射击运动员之所以很难射中靶心,是因为子弹具有波动性(14)子弹既具有粒子性又具有波动性(15)子弹具有波动性,但波长很长表现不出来(16)光的波粒二象性学说,就是牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的(17)光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说\n(18)光子说并没有否定光的电磁说,在光子能量ε=hν中,频率ν表示波的特征,ε表示粒子的特征(19)光波不同于宏观概念中那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率波(22)微观粒子的动量和位置不可同时准确测定(23)宏观物体的动量和位置不可同时准确测定\n\n\n现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构.为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n,其中n.已知普朗克常量h,电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为_________\n黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_______有关,如图.1．随着温度的升高,各种波长的辐射强度都_______；2．随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长_______的方向移动.黑体辐射的实验规律增加较短温度\n德布罗意关系式德布罗意把爱因斯坦对光的波粒二象性描述应用到实物粒子1927戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验,得到了类似的图样：德布罗意波长：频率:显微镜是通过提高动量来减小波长,从而减小衍射现象.\n实验表明：光子本身就具有波动性,光是一种概率波,也是电磁波.物质波也具有波粒二象性,同样物质波也是概率波.规律：1.单个粒子的位置是不确定的,但在某点附近出现的概率的大小可以由波动规律确定.2.大量粒子,概率的分布导致确定的宏观结果.1.概率波2、海森伯不确定关系微观粒子坐标和动量不能同时确定光子落在明处的概率大,落在暗处的概率小.\n某广播电台发射功率为10kW,在空气中波长为187.5m的电磁波,试求：(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？(2)若发射的光子四面八方视为均匀的,求在离天线2.5km处,直径为2m的环状天线每秒接收的光子个数．接收功率多大？\n\n\n二.黑体:能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射,这样的物体称为绝对黑体.一、热辐射这种与温度有关的辐射称为热辐射热辐射---热能转化为电磁能的过程2.任何物体任何温度均存在热辐射