第三节 量子化现象 第四节 物理学——人类文明进步的阶梯
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学 习 目 标
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知 识 脉 络
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1.知道黑体和黑体辐射，了解经典物理学的困难，知道能量子观点的内容.
2.了解光电效应现象，知道光子说以及对光电效应的解释．(重点)
3.知道氢原子光谱的特点，了解原子能量的不连续性．(难点)
4.了解物理学在自然科学、现代技术的应用以及推动人类社会进步的作用.
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一、量子化、光电效应
1．黑体辐射与能量子假说
(1)黑体辐射及遇到的困难
①黑体：能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射的物体．
②黑体辐射：黑体发出的电磁辐射．
③经典物理学的困难：应用经典物理学的连续观念，进行黑体辐射研究，理论分析与实验结果不相符合．
(2)普朗克的能量子假说
①能量子假说：物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份地进行的．每一份就是一个最小的能量单位，称为“能量子”．
能量子与频率成正比，即ε＝hν，ν为辐射的频率，h为普朗克常量．实验测得h＝6.63×10－34 J·s.
②能量的量子化：在微观领域中能量不连续变化，即只能取分立值的现象．
③普朗克的能量子假说不仅解决了黑体辐射的理论困难，而且揭开了物理学上崭新的一页．
2．对光电效应现象的解释
(1)爱因斯坦的光子说：光在传播过程中，也是不连续的，它由数值分立的能量子组成，称为光量子，也叫“光子”，光子能量ε＝hν.
(2)光电效应现象：当紫外线这一类波长较短的光照射金属表面时，金属便有电子逸出的现象，从金属表面逸出的电子称为光电子．光电效应的产生取决于光的频率而与光的强度无关．
(3)经典物理学的困难：经典理论中“光的波动说”认为光是一种波，它的能量是连续的，与光的强度有关，而与光的频率无关，无法解释光电效应现象．
(4)光子说对光电效应的解释：
光子照到金属上时，能量被金属中的某电子吸收，若光子能量足够大，电子就能摆脱金属离子的束缚，成为光电子．而光子能量取决于频率而非光强，所以光电效应产生与否取决于光的频率．
二、光的本性、原子光谱
1．光的本性
(1)光既具有波动性又具有粒子性，也就是光具有波粒二象性．
(2)在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性；在微观上，个别光子在与其他物质产生作用时往往表现为粒子性．
2．原子光谱分析
(1)氢原子光谱特点：由一系列不连续的亮线组成的线状谱．
(2)原子能量特点：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射(或吸收)的光子的能量是不连续的．
3．量子论建立的意义
(1)量子论的发展带来了20世纪科学技术的繁荣，开辟了众多的高新技术领域，成为当今高科技的理论基础．
(2)量子论的发展改变了人们的思维方式，将对21世纪的科学进步产生深远的影响．
