1、，在1900年英國(guó)皇家學(xué)會(huì)新年慶祝會(huì)上，著名物理學(xué)家凱爾文爵士發(fā)表了展望新世紀(jì)的言論：“科學(xué)的大樓差不多完成了，后輩物理學(xué)家只需要做零碎的修補(bǔ)工作?！盞elvin也就是說(shuō)，物理學(xué)不再有新的東西。下一代只需要再做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)后加上幾個(gè)！但是Kelvinbi充滿了重視現(xiàn)實(shí)和眼光的科學(xué)家。在上面提到的文章中，他說(shuō)：“但是在物理學(xué)的晴朗天空的遠(yuǎn)處，有兩朵不安的烏云。-，1，學(xué)PPT交換的話，兩個(gè)牙齒烏云是什么意思？一個(gè)與黑體輻射有關(guān)，另一個(gè)與邁克爾遜實(shí)驗(yàn)有關(guān)。不到一年(1900年底)，量子論在第一個(gè)烏云中誕生，接著(1905年)相對(duì)論在第二個(gè)烏云中誕生。古典物理學(xué)的大廈完全搖晃，物理學(xué)

2、發(fā)展到了更廣闊的領(lǐng)域。它是“懷疑山重水，流巖畫(huà)名另一個(gè)村莊，2，交流PPT，17.1能量量化：物理學(xué)的新時(shí)代，3，交流PPT，1，黑體和黑體輻射，1，熱輻射，(1)定義：所有物體，(1)，固體學(xué)溫度上升時(shí)顏色的變化，4，AC PPT。例如，鐵塊溫度從看不見(jiàn)的光到黃白色，溫度發(fā)出的能量，電磁波的短波成分，直覺(jué)：低溫物體發(fā)出的是紅外熱物體來(lái)自可見(jiàn)光高溫物體的紫外線，5，AC PPT，(，6，學(xué)習(xí)交流PPT，2，黑體，(1)，(2)黑體模型，(3)特征，7，學(xué)習(xí)交流PPT，n，n，2，能量者：普朗克常數(shù)，10，學(xué)習(xí)交流PPT，1 2 3 5 6 8 9，4，7 1918年他獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)近十年

3、后(1897年，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了J.Thomson牙齒電子)，人們意識(shí)到它是來(lái)自金屬表面的電子。牙齒電子被稱為光電，其等效效應(yīng)被稱為光電效應(yīng)。物理問(wèn)題：13，學(xué)習(xí)交流PPT，17.2科學(xué)的拐點(diǎn)：光的粒度，14，學(xué)習(xí)交流PPT，回顧人類(lèi)對(duì)光的本質(zhì)認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程。，學(xué)波動(dòng)說(shuō)(霍根斯)粒子說(shuō)(牛頓)，電子說(shuō)(麥克斯韋)，15，交流電PPT，用紫外線燈擦得亮的鋅板，鋅板暴露在紫外線下，表示失去電子，帶正電。實(shí)驗(yàn)，16，學(xué)習(xí)交流PPT，1，光電效應(yīng)現(xiàn)象，光(包括可見(jiàn)光)的調(diào)查下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。發(fā)射的電子稱為光電子。的(photoelectronics)。17，交流PPT，2，學(xué)習(xí)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)

4、規(guī)律，光通過(guò)石英窗口照射陰極，電子逸出-光電。光電在電場(chǎng)下形成光電流。18，學(xué)習(xí)交流PPT，1，每種金屬都有截止頻率(極限頻率)C。當(dāng)入射光頻率C存在時(shí)，電子可以離開(kāi)金屬表面。入射入射光頻率C時(shí)，不管光強(qiáng)有多大，電子都不會(huì)脫離金屬表面。2，光子最大初始動(dòng)能隨入射光頻率的增加而增加。抑制電壓UC=EKm(將光電流減少到0的反向電壓)隨入射光頻率的增加而增加，與光強(qiáng)度無(wú)關(guān)。3，光電效應(yīng)的產(chǎn)生時(shí)間為10-9秒，幾乎是瞬間。4，飽和光電流與入射光的強(qiáng)度成正比。入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)就越多。19，學(xué)習(xí)交流PPT，3，光電效應(yīng)解釋的困難，經(jīng)典理論只能解釋第4條規(guī)則。20，學(xué)習(xí)交流PPT，4，

5、愛(ài)因斯坦的光子是1，內(nèi)容：光在發(fā)射和吸收時(shí)只有一種能量，頻率高的光本身由大量能量為H的光(量)組成，牙齒光子沿著光的傳播方向移動(dòng)到光速C。2 .愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，電子離開(kāi)金屬表面所需工作的最小值稱為逸出工作。光電的最大初始動(dòng)能。21，學(xué)習(xí)交流PPT，3，光子說(shuō)光電效應(yīng)的說(shuō)明，22，學(xué)習(xí)交流PPT，4。光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證，美國(guó)物理學(xué)家米利根，進(jìn)行了10年的“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果1915年愛(ài)因斯坦方程，H的值和愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地解釋了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，因此獲得了1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。23，學(xué)習(xí)交流PPT，愛(ài)因斯坦由于對(duì)光電效應(yīng)的理論解釋和對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)，1921年獲得諾貝爾

6、物理學(xué)獎(jiǎng)，米利根研究了基本電荷和光電效應(yīng)，因此通過(guò)特別著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷具有最小的單位。1923年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。24，AC PPT，milligan學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)測(cè)量金屬的抑制電壓UC和入射光頻率來(lái)計(jì)算普朗克常數(shù)H。UC-創(chuàng)建圖像。25，學(xué)AC PPT，求普朗克常數(shù)H，學(xué)牙齒金屬的截止頻率C，26，AC PPT，5，光電效應(yīng)在現(xiàn)代技術(shù)中應(yīng)用。光電管：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳記信號(hào)?？捎糜谧詣?dòng)控制、自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等的光控制繼電器，27，學(xué)習(xí)交流PPT，圖中所示的用于光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備簡(jiǎn)圖。在真空萃取的玻璃管內(nèi)，K是陰極(由金屬銫制成，產(chǎn)生光電效應(yīng)的逃生工作為1.9eV)

7、，A是陽(yáng)極。在a，B之間不連接電源的情況下，用頻率(高于銫的極限頻率)的單色光照射陰極K，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。此時(shí)，當(dāng)A和B之間連接直流電源時(shí)，發(fā)現(xiàn)A連接正極，B連接負(fù)極，A和B之間的電壓從0逐漸增加，電壓表的指示數(shù)增加到2.1V，電流表的指示數(shù)減少到0。a、B之間未連接直流電源時(shí)通過(guò)電流表的電流方向。陰極K發(fā)射的光電最大超動(dòng)能EK是多少焦點(diǎn)？入射單色光的頻率是多少？28，學(xué)習(xí)交流PPT，6，康普頓效應(yīng)，1。光的散射，光在介質(zhì)中與物質(zhì)粒子相互作用，改變傳播方向，這稱為光的散射。，1923年康普頓在進(jìn)行X-張藝興物質(zhì)散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射的X-射線除了入射波長(zhǎng)為零等成分外，還有波長(zhǎng)大于零的成分。

8、這稱為康普頓效應(yīng)。2，康普頓效應(yīng)，29，學(xué)習(xí)交流PPT，3，經(jīng)典電磁理論的難點(diǎn)，根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，電磁波通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子會(huì)受到強(qiáng)迫振動(dòng)，其頻率等于入射光頻率，因此發(fā)射的散射頻率必須等于入射光頻率。4，光子理論康普頓效應(yīng)的解釋?zhuān)庾硬粌H具有能量，還具有動(dòng)量，與電子碰撞時(shí)，必須遵守能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律，光子的部分能量傳遞給電子，散射光子的能量減少，因此散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。30，交流PPT，5，學(xué)習(xí)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義，(1)強(qiáng)烈支持愛(ài)因斯坦的“光量子”假說(shuō)。(2)首次在實(shí)驗(yàn)中證明了“光子有動(dòng)量”的假設(shè)。(3)在微觀世界的單一碰撞事件中，確認(rèn)動(dòng)量和能量守恒定律仍然成立?？?/p>

9、普頓在1927年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。31，AC PPT，7，學(xué)習(xí)光子的能量和動(dòng)量，(光子的同質(zhì))，32，AC PPT。光子有動(dòng)量，所以當(dāng)光被吸收或反射到物體表面時(shí)，對(duì)物體施加壓力。這被稱為“光壓力”。有人預(yù)計(jì)，在遙遠(yuǎn)的宇宙勘探中，將光壓力作為動(dòng)力，推動(dòng)太空船加速。這樣可以大大減少太空船發(fā)射時(shí)自身體積和重量的影響。有些設(shè)計(jì)方案計(jì)劃在探測(cè)器上安裝面積很大、反射率很高的薄膜。總是想面朝太陽(yáng)。眾所周知，地球在太陽(yáng)軌道上運(yùn)行。每平方米的面積獲得的日光功率為P0=1.35kW。探測(cè)器本身的質(zhì)量為M=100kg，薄膜面積為S=4104m2，那么探測(cè)器從地球發(fā)射到太空時(shí)太陽(yáng)光的光壓引起的加速度是多少呢？33

10、，學(xué)習(xí)交流PPT，17.2的新頁(yè)面：粒子的可變性，34，學(xué)習(xí)交流PPT，動(dòng)量能量是用來(lái)描述粒子的，頻率和波長(zhǎng)是用來(lái)描述波的。光究竟是什么？35，學(xué)習(xí)AC PPT，1，光的波動(dòng)性，光的干涉，衍射，偏振現(xiàn)象表明光的波動(dòng)性，熱輻射，光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)表明光具有粒子性，單獨(dú)任何東西都不能完全描述光的所有性質(zhì)，因此光具有波動(dòng)性。36，學(xué)習(xí)交流PPT，1，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越明顯，頻率越高，粒度越明顯。2，大量光子的行為表示可變性，單光子的行為表示顆粒度。3，在傳播過(guò)程中表示可變性，與其他物質(zhì)相互作用時(shí)表示顆粒度。37，學(xué)習(xí)交流PPT，2，德布羅意波(物質(zhì)波)，De。Broglie在1923年發(fā)表了名為“

11、波和粒子”的博士學(xué)位論文，提出了物波的概念。他說(shuō)：“整個(gè)世紀(jì)(見(jiàn)19世紀(jì))，在光學(xué)中，如果比起波的研究方法，粒子的研究方法過(guò)于疏忽的話，實(shí)物理論中會(huì)發(fā)生相反的錯(cuò)誤嗎？”。是不是我們想得太多了粒子的圖像，過(guò)分忽略了波？所以他假設(shè)，“實(shí)物粒子也有可變性”。38，AC PPT，能量E，動(dòng)量為P的粒子與頻率，波長(zhǎng)為P的波相關(guān)聯(lián)，E=mc2=hv，P=h/，這種與物理粒子相關(guān)聯(lián)的波稱為德布羅意波(物質(zhì)波或概率波)。39，學(xué)AC PPT，當(dāng)質(zhì)量為M的物理粒子以速度V移動(dòng)，即具有以能量E和動(dòng)量P描述的粒子性，還具有以頻率N和波長(zhǎng)L描述的可變性。德布羅意關(guān)系，40，學(xué)習(xí)交流PPT，3，物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，X射線

12、是晶體的衍射，41，學(xué)習(xí)交流PPT，電子束是晶體的衍射，1927年大衛(wèi)孫和湯姆森分別用晶體進(jìn)行電子束衍射實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)電子的波動(dòng)性。42，學(xué)習(xí)交流PPT，之后的實(shí)驗(yàn)證明原子分子中子等微觀粒子也具有波動(dòng)性。德布羅意公式成為揭示微觀粒子波二重性統(tǒng)一的基本公式，1929年，德布羅格利獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。43，學(xué)習(xí)交流PPT，4，電子顯微鏡，課本閱讀42頁(yè)科學(xué)悠閑地回答問(wèn)題。44，學(xué)習(xí)交流PPT，17.4概率波，45，學(xué)習(xí)交流PPT，1，經(jīng)典粒子和經(jīng)典波，1，經(jīng)典物理學(xué)中粒子運(yùn)動(dòng)的基本特征：隨時(shí)具有確定的位置和速度。2，經(jīng)典物理中波的基本特征：頻率和波長(zhǎng)，即具有時(shí)空的周期性。46，AC PPT，2，概率

13、波，1，光子學(xué)對(duì)明暗條紋的解釋?zhuān)竭_(dá)明紋紋理的光子數(shù)多，到達(dá)暗紋的光子數(shù)少。2，光的波動(dòng)性不是由于光子之間的相互作用，而是光子本身的固有性質(zhì)。47，學(xué)習(xí)交流PPT，伯恩在1926年提出了概率波。博恩(M. Born .1882-1970)德國(guó)物理學(xué)家。光子落在哪個(gè)點(diǎn)還不確定，但大量光子出現(xiàn)在空間中的概率可以由波定律決定。換句話說(shuō)，光波是概率波。48，交流PPT，3，學(xué)習(xí)電子干涉條紋的概率波驗(yàn)證。對(duì)于電子和其他微觀粒子，單個(gè)粒子的位置不確定，但在特定點(diǎn)附近發(fā)生的概率大小可以根據(jù)波動(dòng)規(guī)律確定。49，學(xué)習(xí)交流PPT，3，古典波動(dòng)和德布羅意波(物質(zhì)波)的區(qū)別，經(jīng)典波(如機(jī)械波、電磁波等)是可以測(cè)量的，

14、實(shí)際上存在于空間中的波。德布羅意波是概率波。簡(jiǎn)單地說(shuō)，是為了描述微觀粒子的可變性而引入的方法。50，學(xué)習(xí)交流PPT，17.5不確定性關(guān)系，51，學(xué)習(xí)交流PPT，1，不確定性關(guān)系，經(jīng)典力學(xué)：運(yùn)動(dòng)物體具有完全確定的位置，動(dòng)量，能量等。微觀粒子：位置、動(dòng)量等具有不確定的量(概率)。一束微粒子以速度v沿oy軸向狹縫發(fā)射。粒子最有可能出現(xiàn)在中心主要最大區(qū)域。52，學(xué)習(xí)交流PPT，電子通過(guò)狹縫的瞬間，其位置是X方向的不確定性，電子的位置和動(dòng)量分別用總和表示。同一時(shí)刻，由于衍射效應(yīng)，粒子的速度方向發(fā)生了變化，縫線越小，動(dòng)量的分量Px變化就越大。分析和計(jì)算可以獲得：53，可以學(xué)習(xí)PPT交換。我們知道原子核的大小在10-15米之間。因此，子彈位置的不確定范圍很小。可見(jiàn)子彈的動(dòng)量和位置可以正確確定，不確定的關(guān)系對(duì)宏觀物體沒(méi)有實(shí)際意義。范例1。質(zhì)量為10g的子彈具有200ms-1的速度，動(dòng)量的不確定范圍是動(dòng)量的0。在01%(在宏范圍內(nèi)非常精確)的情況下，子彈位置的不確定性范圍是多少？學(xué)：子彈的動(dòng)量，動(dòng)量的不確定范圍，不確定關(guān)系(17-17)，子彈位置的不確定范圍，54，AC PPT，原子大小的供求為10-10米，電子較小。在牙齒的情況下，可以看到電子位置的不確定范圍