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高中物理選修3-5波粒二象性知識點(diǎn)總結(jié)

時(shí)間: 鳳婷983 分享

  波粒二象性是高考常考的內(nèi)容,也是高中物理選修3-5課本中的重要知識點(diǎn),下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧形锢聿6笮灾R點(diǎn),希望對你有幫助。

  高中物理選修3-5波粒二象性知識點(diǎn)

  一、能量量子化

  1、量子理論的建立:1900年德國物理學(xué)家普朗克提出振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某個(gè)最小能量值ε的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的能量值ε叫做能量子

  ε= hν

  h為普朗克常數(shù)(6.63×10-34J.S)

  2、黑體:如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長電磁波而不發(fā)生反射,這種物體就是絕對黑體,簡稱黑體。

  3、黑體輻射:黑體輻射的規(guī)律為:溫度越高各種波長的輻射強(qiáng)度都增加,同時(shí),輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)。(普朗克的能量子理論很好的解釋了這一現(xiàn)象)

  二、科學(xué)的轉(zhuǎn)折 光的粒子性

  1、光電效應(yīng)(表明光子具有能量)

  (1)光的電磁說使光的波動(dòng)理論發(fā)展到相當(dāng)完美的地步,但是它并不能解釋光電效應(yīng)的現(xiàn)象。在光(包括不可見光)的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng),發(fā)射出來的電子叫光電子。(實(shí)驗(yàn)圖在課本)

  (2)光電效應(yīng)的研究結(jié)果:

  新教材:①存在飽和電流,這表明入射光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多;②存在遏止電壓: ;③截止頻率:光電子的能量與入射光的頻率有關(guān),而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān),當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng);④效應(yīng)具有瞬時(shí)性:光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的,一般不超過10-9s。

  老教材:①任何一種金屬,都有一個(gè)極限頻率,入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng);低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng);②光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),只隨著入射光頻率的增大而增大;③入射光照到金屬上時(shí),光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的,一般不超過10-9s;④當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。

  (3)光電管的玻璃泡的內(nèi)半壁涂有堿金屬作為陰極K(與電源負(fù)極相連),是因?yàn)閴A金屬有較小的逸出功。

  2、光子說:光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的,頻率為ν的光的能量子為hν。這些能量子被成為光子。

  3、光電效應(yīng)方程:

  EK = h- WO

  (掌握Ek/Uc—ν圖象的物理意義)同時(shí),h截止 = WO(Ek是光電子的最大初動(dòng)能;W是逸出功,即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。)

  四、康普頓效應(yīng)(表明光子具有動(dòng)量)

  1、1918-1922年康普頓(美)在研究石墨對X射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn):光子在介質(zhì)中和物質(zhì)微粒相互作用,可以使光的傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫光的散射。

  2、在光的散射過程中,有些散射光的波長比入射光的波長略大,這種現(xiàn)象叫康普頓效應(yīng)。

  3、光子的動(dòng)量: p=h/λ

  三、嶄新的一頁 粒子的波動(dòng)性

  1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實(shí)表明光是一種波;光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實(shí)表明光是一種粒子,由于光既有波動(dòng)性,又有粒子性,只能認(rèn)為光具有波粒二象性。但不可把光當(dāng)成宏觀觀念中的波,也不可把光當(dāng)成宏觀觀念中的粒子。少量的光子表現(xiàn)出粒子性,大量光子運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為波動(dòng)性;光在傳播時(shí)顯示波動(dòng)性,與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí),往往顯示粒子性;頻率小波長大的波動(dòng)性顯著,頻率大波長小的粒子性顯著。(P41 電子干涉條紋對概率波的驗(yàn)證)

  2、光子的能量E=hν,光子的動(dòng)量p=h/λ表示式也可以看出,光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出:E = p c。

  四、概率波

  1、物質(zhì)波:1924年德布羅意(法)提出,實(shí)物粒子和光子一樣具有波動(dòng)性,任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種與之對應(yīng)的波,波長

  λ=h / p

  這種波叫物質(zhì)波,也叫德布羅意波。(P38 電子的衍射圖樣;電子顯微鏡的分辨率為何遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡)

  2、概率波:從光子的概念上看,光波是一種概率波。

  五、不確定關(guān)系

  不確定關(guān)系:△x表示粒子位置的不確定量,△p表示粒子在x方向上的動(dòng)量的不確定量。 (為何粒子位置的不確定量△x越小,粒子動(dòng)量的不確定量△p越大,用單縫衍射進(jìn)行解釋? P43 圖)

  高中物理選修3-5波粒二象性考點(diǎn)

  波粒二象性內(nèi)容,高考每年有所涉及,一般以選擇、填空題的形式呈現(xiàn),主要考查光電效應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律,及光電效應(yīng)方程??忌鷳?yīng)該熟練掌握教材內(nèi)容,重視課后習(xí)題。

  高中物理學(xué)習(xí)方法

  復(fù)習(xí)

  有的同學(xué)課后總是急著去完成作業(yè),結(jié)果是一邊做作業(yè),一邊翻課本、筆記。而在這里我要強(qiáng)調(diào)我們首先要做的不是做作業(yè),而應(yīng)該靜下心來將當(dāng)天課堂上所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真思考、回顧,在此基礎(chǔ)上再去完成作業(yè)會起到事半功倍的效果。

  復(fù)習(xí)的方法我們可以分成以下兩個(gè)步驟進(jìn)行:首先不看課本、筆記,對知識進(jìn)行嘗試回憶,這樣可以強(qiáng)化我們對知識的記憶。之后我們再鉆研課本、整理筆記,對知識進(jìn)行梳理,從而使對知識的掌握形成系統(tǒng)。

  作業(yè)

  在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,我們再做作業(yè)。在這里,我們要糾正一個(gè)錯(cuò)誤的概念:完成作業(yè)是完成老師布置的任務(wù)。我們在課后安排作業(yè)的目的有兩個(gè):一是鞏固課堂所學(xué)的內(nèi)容;二是運(yùn)用課上所學(xué)來解決一些具體的實(shí)際問題。

  明確這兩點(diǎn)是重要的,這就要求我們在做作業(yè)時(shí),一方面應(yīng)該認(rèn)真對待,獨(dú)立完成,另一方面就是要積極思考,看知識是如何運(yùn)用的,注意對知識進(jìn)行總結(jié)。我們應(yīng)時(shí)刻記著“我們做題的目的是提高對知識掌握水平”,切忌“為了做題而做題”。

  質(zhì)疑

  在以上幾個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中,我們必然會產(chǎn)生疑難問題和解題錯(cuò)誤。及時(shí)消滅這些“學(xué)習(xí)中的攔路虎”對我們的學(xué)習(xí)有著重要的影響。有的同學(xué)不注意及時(shí)解決學(xué)習(xí)過程中的疑難問題,對錯(cuò)誤也不及時(shí)糾正,其結(jié)果是越積越多,形成惡性循環(huán),導(dǎo)致學(xué)習(xí)無法有效地進(jìn)行下去。對于疑難問題,我們應(yīng)該及時(shí)想辦法(如請教同學(xué)、老師或翻閱資料等)解決,對錯(cuò)題則應(yīng)該注意分析錯(cuò)誤原因,搞清究竟是概念混淆致錯(cuò)還是計(jì)算粗心致錯(cuò),是套用公式致錯(cuò)還是題意理解不清致錯(cuò)等等。另外,我們還應(yīng)該通過思考,逐步培養(yǎng)自己善于針對所學(xué)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。

  在這里,我建議每位同學(xué)都準(zhǔn)備一個(gè)“疑難、錯(cuò)題本”,專門記錄收集自己的疑難問題和典型錯(cuò)誤,這也可以為我們今后對知識進(jìn)行復(fù)習(xí)提供有效的素材。


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