人教版 (新课标)选修32 科学的转折：光的粒子性教案

09春学期高二物理学科（选修）教学案

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课题：17.2  科学的转折：光的粒子性（二）

三维教学目标

知识与技能

（1）知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

（3）了解康普顿效应，了解光子的动量

过程与方法：经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

教学重点：光电效应方程

教学难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学过程：

引入新课

   普朗克的能量子假说对经典物理学思想与观念的一次突破，连普朗克本人都此感到犹疑，多数科学家自然更加难接受。

进行新课

一、爱因斯坦的光电效应方程

1、光子

2、爱因斯坦光电效应方程

    在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W0，另一部分变为光电子逸出后的动能 Ek 。由能量守恒可得出：

    W0为电子逸出金属表面所需做的功，称为      。Ek为光电子的           。

3、爱因斯坦对光电效应的解释

    ①从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成       关系；从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：。

    ②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。    

    ③光强大，光子数    ，释放的光电子也多，所以光电流也大。

    爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应，但当时并未被物理学家们广泛承认，因为它完全违背了光的波动理论。

二、康普顿效应

1、光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用，因而          发生改变，这种现象叫做光的散射。

2、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         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。

3、康普顿散射实验的意义

    ①有力地支持了爱因斯坦“光量子”假设；

②首次在实验上证实了“光子具有动量”的假设；

③证实了在微观世界的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。

4、光子的能量和动量说明：动量能量是描述粒子的，频率和波长则是用来描述波的

教学反思：