2019高考物理复习:波粒二象性

2019-01-23 来源: 网络整理 作者: 长晓野

  导读:波粒二象性(英语:Wave-particle duality)是微观粒子的基本属性之一。指微观粒子有时显示出波动性(这时粒子性不显著),有时又显示出粒子性(这时波动性不显著),在不同条件下分别表现为波动和粒子的性质。一切微观粒子都具有波粒二象性。

  一、量子论

  1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。

  2.量子论的主要内容

  ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的,其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”,也就是说组成能量的单元是量子。

  ②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

  3.量子论的发展

  ①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。

  ②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。

  ③到1925年左右,量子力学最终建立。

  二、黑体和黑体辐射

  1.热辐射现象

  任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

  ①物体在任何温度下都会辐射能量。

  ②物体既会辐射能量,也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。

  辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。

  实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。

2019高考物理复习:波粒二象性

  2.黑体

  物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的物体。

  3.实验规律:

  ①随着温度的升高,黑体的辐射强度都有增加;

  ②随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。

  三、光电效应

  1.光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。

  2.光电效应的实验规律:装置如下图

2019高考物理复习:波粒二象性

  ①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。

  ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。

  ③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比。

  ④ 金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒。

  3.波动说在光电效应上遇到的困难

  波动说认为:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关,所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难。

  4.光子说

  ⑴量子论:1900年德国物理学家普朗克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量2019高考物理复习:波粒二象性

  ⑵光子论:1905年爱因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比。即:2019高考物理复习:波粒二象性

  其中v是电磁波的频率,h为普朗克恒量:2019高考物理复习:波粒二象性

  5.光子论对光电效应的解释

  金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。

  6.

  2019高考物理复习:波粒二象性

  四、光的波粒二象性;物质波

  光既表现出波动性,又表现出粒子性。大量光子表现出的波动性强,少量光子表现出的粒子性强;频率高的光子表现出的粒子性强,频率低的光子表现出的波动性强。

  实物粒子也具有波动性,这种波称为德布罗意波,也叫物质波。满足下列关系:

  2019高考物理复习:波粒二象性

  从光子的概念上看,光波是一种概率波.

  延伸阅读:

  2019高考物理力学必考11大性质力

  2019高考物理力学易混易错点

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2019高考物理复习:波粒二象性
2019-01-23 来源: 网络整理 作者: 长晓野

  导读:波粒二象性(英语:Wave-particle duality)是微观粒子的基本属性之一。指微观粒子有时显示出波动性(这时粒子性不显著),有时又显示出粒子性(这时波动性不显著),在不同条件下分别表现为波动和粒子的性质。一切微观粒子都具有波粒二象性。

  一、量子论

  1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。

  2.量子论的主要内容

  ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的,其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”,也就是说组成能量的单元是量子。

  ②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

  3.量子论的发展

  ①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。

  ②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。

  ③到1925年左右,量子力学最终建立。

  二、黑体和黑体辐射

  1.热辐射现象

  任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

  ①物体在任何温度下都会辐射能量。

  ②物体既会辐射能量,也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。

  辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。

  实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。

2019高考物理复习:波粒二象性

  2.黑体

  物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的物体。

  3.实验规律:

  ①随着温度的升高,黑体的辐射强度都有增加;

  ②随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。

  三、光电效应

  1.光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。

  2.光电效应的实验规律:装置如下图

2019高考物理复习:波粒二象性

  ①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。

  ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。

  ③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比。

  ④ 金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒。

  3.波动说在光电效应上遇到的困难

  波动说认为:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关,所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难。

  4.光子说

  ⑴量子论:1900年德国物理学家普朗克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量2019高考物理复习:波粒二象性

  ⑵光子论:1905年爱因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比。即:2019高考物理复习:波粒二象性

  其中v是电磁波的频率,h为普朗克恒量:2019高考物理复习:波粒二象性

  5.光子论对光电效应的解释

  金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。

  6.

  2019高考物理复习:波粒二象性

  四、光的波粒二象性;物质波

  光既表现出波动性,又表现出粒子性。大量光子表现出的波动性强,少量光子表现出的粒子性强;频率高的光子表现出的粒子性强,频率低的光子表现出的波动性强。

  实物粒子也具有波动性,这种波称为德布罗意波,也叫物质波。满足下列关系:

  2019高考物理复习:波粒二象性

  从光子的概念上看,光波是一种概率波.

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