高二物理選修3-5 科學(xué)的轉(zhuǎn)折 光的粒子性

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔高二物理選修高二物理選修3535科學(xué)的轉(zhuǎn)折科學(xué)的轉(zhuǎn)折光的粒子性光的粒子性★新課標(biāo)要求新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能（一）知識(shí)與技能1通過實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。2知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。3了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量（二）過程與方法（二）過程與方法經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗(yàn)證物理規(guī)律。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展

2、對科學(xué)的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅?！锝虒W(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律★教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義★教學(xué)方法教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流?！锝虒W(xué)用具：教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備★課時(shí)安排課時(shí)安排2課時(shí)★教學(xué)過程教學(xué)過程（一）引入新課（一）引入新課提問：回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類對光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過程？（多媒體投影，見課件。）學(xué)生回顧、思考，并回答。教師傾

3、聽、點(diǎn)評。光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說明光還是橫波。19世紀(jì)60優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔當(dāng)入射光頻率ννc時(shí)，電子才能逸出金屬表面；當(dāng)入射光頻率ννc時(shí)，無論光強(qiáng)多大也無電子逸出金屬表面。③光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開始照射到光電子逸出所需時(shí)間109s。3光電效應(yīng)解釋中的疑難光電效應(yīng)解釋中的疑難經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)典理論認(rèn)為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強(qiáng)越大，光波的電場強(qiáng)度的振幅也越大，作用在金屬中電子

4、上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說，光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強(qiáng)很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時(shí)，無論光強(qiáng)再大也沒有光電流。光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收能量要時(shí)間，即需能量的積累過程。為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在能量子假

5、說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。4愛因斯坦的光量子假設(shè)愛因斯坦的光量子假設(shè)（1）內(nèi)容光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說，頻率為ν的光是由大量能量為E=hν的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。（2）愛因斯坦光電效應(yīng)方程在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能Ek。由能量守恒可得出：W0為電子逸出金屬表面

6、所需做的功，稱為逸出功Wk為光電子的最大初動(dòng)能。（3）愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋：①光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系④從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極限頻率：hWc0??愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。5光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證光電效應(yīng)理