5.微觀世界的量子化必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)關(guān)鍵能力·合作探究隨堂演練·自主檢測課

標(biāo)

要

求思

維

導(dǎo)

圖1.知道光的波粒二象性．2．知道能量的量子化，了解原子的能級(jí)．必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)1.波粒二象性(1)光的波動(dòng)性：光的________和________現(xiàn)象說明光具有波的特性，________進(jìn)一步說明光是一種電磁波．(2)光的粒子性：_________提出了光子說，成功解釋了光電效應(yīng)，說明光具有________性．(3)實(shí)物粒子的波動(dòng)性：波粒二象性是微觀世界的共性，__________、________等實(shí)物粒子同樣具有波動(dòng)性．干涉衍射麥克斯韋愛因斯坦粒子電子質(zhì)子2．能量量子化(1)能量子的定義：________認(rèn)為電磁波的發(fā)射和吸收都是不連續(xù)的每一份的能量叫作________．(2)公式：ε＝hν，其中ν是波的頻率，h稱為______________，h＝__________J·s.(3)光子：光的傳播是________的，而是一份一份的，每一份叫作一個(gè)光子．普朗克能量子普朗克常量6.626×10－34不連續(xù)3．能級(jí)(1)能級(jí)：原子的能量是________的，即一系列不連續(xù)的值，這些不連續(xù)的、________的能量值叫作能級(jí)．(2)能級(jí)特點(diǎn)①原子處于能量最低的狀態(tài)(基態(tài))，是________的狀態(tài)．②原子受到高速運(yùn)動(dòng)的電子的撞擊，有可能變到____________________．(3)躍遷：原子從某一能級(jí)“跳躍”到另一個(gè)能級(jí)的過程稱為躍遷．從較低的能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)，必須________能量；從較高的能級(jí)躍遷到較低的能級(jí)，必須________能量；吸收或釋放出的能量都等于兩能級(jí)的能量差．量子化量子化最穩(wěn)定能量較高的狀態(tài)(激發(fā)態(tài))吸收釋放[導(dǎo)學(xué)1]光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，但這里的波動(dòng)性不同機(jī)械波，粒子性不同于牛頓力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)．[導(dǎo)學(xué)2]一個(gè)光子即一列電磁波，其能量為普朗克常量與頻率的乘積．關(guān)鍵能力·合作探究探究點(diǎn)能量量子化導(dǎo)學(xué)探究原子核外的電子處于一系列不連續(xù)的軌道上，原子在不同的軌道又具有不同的能量．原子的能量與電子的軌道半徑具有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？提示：原子的能量與電子的軌道半徑相對(duì)應(yīng)，軌道半徑大，原子的能量大，軌道半徑小，原子的能量?。畾w納總結(jié)1.普朗克的量子化假設(shè)的意義(1)普朗克的能量子假設(shè)，使人類對(duì)微觀世界的本質(zhì)有了全新的認(rèn)識(shí)，對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響，成為物理學(xué)發(fā)展史上一個(gè)重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)．(2)普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它體現(xiàn)了微觀世界的基本特征．2．能級(jí)及躍遷的特點(diǎn)(1)由于原子的可能狀態(tài)(定態(tài))是不連續(xù)的，具有的能量也是不連續(xù)的．這樣的能量值，稱為能級(jí)，能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)，其他的狀態(tài)叫作激發(fā)態(tài)．(2)躍遷原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為E2)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為E1)時(shí)，輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定．高能級(jí)Em發(fā)射光子hν＝Em－En,吸收光子hν＝Em－En低能級(jí)En.典例示范例

某廣播電臺(tái)發(fā)射功率為10kW，在空氣中波長為187.5m的電磁波，求該電臺(tái)每秒鐘從天線發(fā)射多少個(gè)電磁波能量子．

素養(yǎng)訓(xùn)練1

(多選)對(duì)于能量量子化的理解，下列說法正確的是(

)A．微觀粒子的能量是連續(xù)的B．微觀粒子的能量是不連續(xù)變化的C．微觀粒子的能量可以取任意值D．微觀粒子的能量只能取某些分立的值答案：BD解析：在微觀粒子領(lǐng)域中，微觀粒子的能量是不連續(xù)變化的，只能取某些分立的值，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．素養(yǎng)訓(xùn)練2能引起人的眼睛視覺效應(yīng)的量小能量為1×10－18J，已知可見光的平均波長為0.6μm，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，求恰能引起人眼的感覺時(shí)，進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為多少．

隨堂演練·自主檢測1．處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)(

)A．輻射光子，原子能量增加B．輻射光子，原子能量減少C．吸收光子，原子能量增加D．吸收光子，原子能量減少答案：B解析：處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射光子，原子能量減少，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．2．兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時(shí)間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與第二束光在相同時(shí)間內(nèi)打在物體表面上的光子數(shù)之比為4∶5，則這兩束光的光子能量和波長之比為(

)A．4∶5

4∶5B．5∶4

4∶5C．5∶4

5∶4D．4∶5

5∶4答案：B

3．1960年梅曼研制成功世界上第一臺(tái)可實(shí)際應(yīng)用的紅寶石激光器．它標(biāo)志著激光技術(shù)的誕生．激光器是一個(gè)特殊的光源，它發(fā)出的光便是激光．紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖．現(xiàn)有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為