老师能否把物理选修中关于波粒二象性,衍射,光电效应,逸出光等知识点系统总结一下,我这一部分知识很混乱,感觉对知识不熟悉,
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/06 01:38:30
老师能否把物理选修中关于波粒二象性,衍射,光电效应,逸出光等知识点系统总结一下,我这一部分知识很混乱,感觉对知识不熟悉,知识很零散,我老是抓不住重点
物理选修知识点总结
物理选修知识点总结
解题思路: 从波粒二象性,衍射,光电效应,逸出功等方面的内容去归纳整理。
解题过程:
波粒二象性
考点学习要求:
102、量子论的建立 黑体与黑体辐射
了解黑体和黑体辐射。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
103、光电效应 光子说 光电效应方程
知道光电效应,通过实验了解光电效应实验规律。
了解爱因斯坦光子说,并能够用它来解释光电效应现象。
知道爱因斯坦光电效应方程,并能利用它解决一些简单问题。
104、康普顿效应
了解康普顿效应。
了解光子理论对康普顿效应的解释。
认识到康普顿效应进一步证明了光的粒子性。
105、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系
根据事实说明光具有波粒二象性。了解光在哪些不同情况下会表现出粒子性或波动性。知道光是一种概率波。
了解德布罗意假说内容,知道德布罗意关系式。知道实物粒子具有波动性。不要求用德布罗意关系式进行定量计算。
知道电子云。初步了解不确定性关系。
了解人类探索光本质所经历的曲折过程,知道人类对世界的探究是不断深入的。
概念规律方法:
一、量子论的建立 黑体与黑体辐射
黑体辐射作为普朗克提出量子说的基础物理现象。
二、光电效应、光子说 光电效应方程
1、 现象:在一定频率光的照射下,从金属表面发射电子的现象,发出的电子叫光电子
2、规律:
Ⅰ.光电效应的瞬时性(10-9秒).
Ⅱ.每种金属都有一个极限频率,当入射光的频率大于极限频率时,才能发生光电效应
Ⅲ. 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大
Ⅳ.当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成比
3、光子说 :光源发出的光是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫做一个光子,光子的能量跟光的频率成正比,即 E=hn
光子论对光电效应的解释:
4、爱因斯坦光电效应方程: Ek=hn-W
电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的最小能量,称为逸出功。W= hn0
(其中共n0为发生光电效应的极限频率)
5、应用:
三、康普顿效应
图康普顿效应
1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时,发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外,还有比入射线波长更长的射线,其波长的改变量与散射角有关,而与入射线波长和散射物质都无关。只有当入射波长l0与lc(称为电子的Compton波长)可比拟时,康普顿效应才显著,因此要用X射线才能观察到康普顿散射,用可见光观察不到康普顿散射。
康普顿效应是光子和电子作弹性碰撞的结果。具体解释如下:1. 若光子和外层电子相碰撞,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长。2. 若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞,光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,根据碰撞理论, 碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变。3. 因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关,所以波长改变和散射角有关。
光电效应表明光子具有能量,康普顿效应表明光子既有能量又有动量。
粒子不一定出现在A1、A2的位置
四、光的波粒二象性、 物质波、概率波、不确定关系
1、光的波粒二象性
光子能量: E=hn 光子动量: P=h/λ 光子质量: m=E/c2=hλ/c
2、物质波
任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它对应,波长λ是 λ=h/p
3、不确定性关系
是微观粒子的波粒二象性及粒子空间分布遵从统计规律的必然结果。不确定关系式表明:
(1)微观粒子的坐标测得愈准确(D x®0) ,动量就愈不准确(Dp®¥) ;
微观粒子的动量测得愈准确(Dp®0) ,坐标就愈不准确(D x®¥) 。
但这里要注意,不确定关系不是说微观粒子的坐标测不准;也不是说微观粒子的动量测不准;更不是说微观粒子的坐标和动量都测不准;而是说微观粒子的坐标和动量不能同时测准。
(2)为什么微观粒子的坐标和动量不能同时测准?
这是因为微观粒子的坐标和动量本来就不同时具有确定量。这本质上是微观粒子具有波粒二象性的必然反映。不确定关系是自然界的一条客观规律,不是测量技术和主观能力的问题。
(3)不确定关系提供了一个判据:当不确定关系施加的限制可以忽略时,则可以用经典理论来研究粒子的运动。当不确定关系施加的限制不可以忽略时,那只能用量子力学理论来处理问题。
4.微观粒子和宏观物体的特性对比
宏观物体
微观粒子
具有确定的坐标和动量,可用牛顿力学描述
没有确定的坐标和动量,需用量子力学描述
有连续可测的运动轨道,可追踪各个物体的运动轨迹
有概率分布特性,不可能分辨出各个粒子的轨迹
体系能量可以为任意的、连续变化的数值
能量量子化
不确定性关系无实际意义
遵循不确定性关系
光的干涉、衍射和偏振 要求:Ⅰ
1.光的干涉现象:是波动特有的现象,由托马斯•杨首次观察到。
(1)条纹宽度或条纹间距:△x = Lλ/d,
(2)图象特点:中央为明条纹,两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光(λ最大)明、暗条纹最宽,紫光明、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。
(3)薄膜干涉(等厚干涉):图象特点:同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等。不同λ的光做实验,条纹间距不同;单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹,白光入射形成彩色条纹。P57
2.光的衍射:单缝衍射图象特点:中央最宽最亮;两侧条纹不等间隔且较暗;条纹数较少。(白光入射为彩色条纹)。课本P60-63
3.光的偏振:证明了光是横波;常见的光的偏振现象:摄影,太阳镜,动感投影片,晶体的检测,玻璃反光
解题过程:
波粒二象性
考点学习要求:
102、量子论的建立 黑体与黑体辐射
了解黑体和黑体辐射。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
103、光电效应 光子说 光电效应方程
知道光电效应,通过实验了解光电效应实验规律。
了解爱因斯坦光子说,并能够用它来解释光电效应现象。
知道爱因斯坦光电效应方程,并能利用它解决一些简单问题。
104、康普顿效应
了解康普顿效应。
了解光子理论对康普顿效应的解释。
认识到康普顿效应进一步证明了光的粒子性。
105、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系
根据事实说明光具有波粒二象性。了解光在哪些不同情况下会表现出粒子性或波动性。知道光是一种概率波。
了解德布罗意假说内容,知道德布罗意关系式。知道实物粒子具有波动性。不要求用德布罗意关系式进行定量计算。
知道电子云。初步了解不确定性关系。
了解人类探索光本质所经历的曲折过程,知道人类对世界的探究是不断深入的。
概念规律方法:
一、量子论的建立 黑体与黑体辐射
黑体辐射作为普朗克提出量子说的基础物理现象。
二、光电效应、光子说 光电效应方程
1、 现象:在一定频率光的照射下,从金属表面发射电子的现象,发出的电子叫光电子
2、规律:
Ⅰ.光电效应的瞬时性(10-9秒).
Ⅱ.每种金属都有一个极限频率,当入射光的频率大于极限频率时,才能发生光电效应
Ⅲ. 光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大
Ⅳ.当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成比
3、光子说 :光源发出的光是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫做一个光子,光子的能量跟光的频率成正比,即 E=hn
光子论对光电效应的解释:
4、爱因斯坦光电效应方程: Ek=hn-W
电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的最小能量,称为逸出功。W= hn0
(其中共n0为发生光电效应的极限频率)
5、应用:
三、康普顿效应
图康普顿效应
1923年康普顿在做 X 射线通过物质散射的实验时,发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外,还有比入射线波长更长的射线,其波长的改变量与散射角有关,而与入射线波长和散射物质都无关。只有当入射波长l0与lc(称为电子的Compton波长)可比拟时,康普顿效应才显著,因此要用X射线才能观察到康普顿散射,用可见光观察不到康普顿散射。
康普顿效应是光子和电子作弹性碰撞的结果。具体解释如下:1. 若光子和外层电子相碰撞,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长。2. 若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞,光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,根据碰撞理论, 碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变。3. 因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关,所以波长改变和散射角有关。
光电效应表明光子具有能量,康普顿效应表明光子既有能量又有动量。
粒子不一定出现在A1、A2的位置
四、光的波粒二象性、 物质波、概率波、不确定关系
1、光的波粒二象性
光子能量: E=hn 光子动量: P=h/λ 光子质量: m=E/c2=hλ/c
2、物质波
任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它对应,波长λ是 λ=h/p
3、不确定性关系
是微观粒子的波粒二象性及粒子空间分布遵从统计规律的必然结果。不确定关系式表明:
(1)微观粒子的坐标测得愈准确(D x®0) ,动量就愈不准确(Dp®¥) ;
微观粒子的动量测得愈准确(Dp®0) ,坐标就愈不准确(D x®¥) 。
但这里要注意,不确定关系不是说微观粒子的坐标测不准;也不是说微观粒子的动量测不准;更不是说微观粒子的坐标和动量都测不准;而是说微观粒子的坐标和动量不能同时测准。
(2)为什么微观粒子的坐标和动量不能同时测准?
这是因为微观粒子的坐标和动量本来就不同时具有确定量。这本质上是微观粒子具有波粒二象性的必然反映。不确定关系是自然界的一条客观规律,不是测量技术和主观能力的问题。
(3)不确定关系提供了一个判据:当不确定关系施加的限制可以忽略时,则可以用经典理论来研究粒子的运动。当不确定关系施加的限制不可以忽略时,那只能用量子力学理论来处理问题。
4.微观粒子和宏观物体的特性对比
宏观物体
微观粒子
具有确定的坐标和动量,可用牛顿力学描述
没有确定的坐标和动量,需用量子力学描述
有连续可测的运动轨道,可追踪各个物体的运动轨迹
有概率分布特性,不可能分辨出各个粒子的轨迹
体系能量可以为任意的、连续变化的数值
能量量子化
不确定性关系无实际意义
遵循不确定性关系
光的干涉、衍射和偏振 要求:Ⅰ
1.光的干涉现象:是波动特有的现象,由托马斯•杨首次观察到。
(1)条纹宽度或条纹间距:△x = Lλ/d,
(2)图象特点:中央为明条纹,两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光(λ最大)明、暗条纹最宽,紫光明、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。
(3)薄膜干涉(等厚干涉):图象特点:同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等。不同λ的光做实验,条纹间距不同;单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹,白光入射形成彩色条纹。P57
2.光的衍射:单缝衍射图象特点:中央最宽最亮;两侧条纹不等间隔且较暗;条纹数较少。(白光入射为彩色条纹)。课本P60-63
3.光的偏振:证明了光是横波;常见的光的偏振现象:摄影,太阳镜,动感投影片,晶体的检测,玻璃反光