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(共4张PPT)
英国物理学家麦克斯韦在系统总结前人对电磁规律研究成果的基础上,提出了电
磁场理论:变化的磁场会产生电场,变化的电场会产生磁场。变化的电场和变化
的磁场构成了一个不可分离的统一的场,称为电磁场。变化的电磁场在空间中的
传播形成了电磁波。
1 | 电磁场与电磁波
第四节 电磁波及其应用
2 | 电磁场的物质性
1.电磁场可以使电荷移动,即可以对电荷做功,这说明电磁场具有能量。
2.俄国物理学家列别捷夫测量出光对被照射的物体有压力,用实验证明了由电磁
场理论预言的光压。这表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性。
3.电磁场虽然没有静止质量,但爱因斯坦提出的质能关系,揭示出电磁场因具有能
量而具有运动质量。光压现象也说明电磁场是有质量的,因为有质量的物质才能
对其他物体表现出压力作用。
3 | 电磁波的应用
1.电视广播:利用电磁波将电视信号先传送给地球同步通信卫星,然后由通信卫星
将信号转发回地面,大大增加了信号的覆盖面积。
2.雷达:雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器,主要由发射机、接收机和显示
器等部分组成。
3.移动电话:无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射
与接收的。
1.变化的电场一定产生变化的磁场。 ( 　)
2.恒定电流周围产生磁场,磁场又产生电场。( 　)
3.共享单车风靡全国,骑行时手机APP上能实时了解单车的位置,单车和手机之间
是利用声波传递信息的。 ( 　)
知识辨析(共6张PPT)
1 | 光是一种电磁波
第五节 量子化现象
光与电磁波的物理本质是一致的,光是一种电磁波,它通过电场和磁场的相互激
发可以在真空中传播。物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并且证明了电
磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质。
2 | 能量子假说
1.能量子
能量的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行,每一份的能量等于hν,称为
能量子。
2.能量子公式
ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s。
3 | 光子假说
1.光电效应
光照射在金属上时,有时会有电子从金属表面逸出的现象。
2.光电子
光电效应中逸出来的电子。
3.光电效应的实验规律
用不同频率的光去照射阴极时,发现光的频率越高,光电子动能越大,频率低于某
一数值时,不论光的强度多大,都不能产生光电子。
4.爱因斯坦的光子说
(1)内容
当光和物质相互作用时,光的能量不是连续的,而是一份一份光量子,这些光量子
后来被称为光子。
(2)光子能量
ε=hν,其中ν指光的频率。
(3)解释:光照射到金属表面上时,能量为hν的光子被电子所吸收,电子把这些能量
中的一部分用来脱离金属表面,另一部分是电子离开金属表面时的动能。如果光
子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量,则电子脱离金属表面产生光电子,
且光的强度越大,光电子越多,否则无论光的强度多大,都无法产生光电子。
1.光既具有波动性又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性。
2.概率波:光的波动性不同于机械波,也不同于经典意义上的电磁波,而是一种概
率波。概率大的地方落下的光子多,形成亮纹;概率小的地方落下的光子少,形成
暗纹。
4 | 光的波粒二象性
5 | 原子结构的玻尔理论
1.玻尔原子理论的基本假设:电子轨道半径量子化,电子只能在某些特定的轨道上
运动,电子在不同轨道上具有不同的能量,这些量子化的能量值称为能级,只有当
电子在不同轨道之间跃迁时,才辐射光子。
2.局限性:尽管成功解释了氢原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征,但是这一理
论没有彻底摆脱经典物理学理论的束缚。
1.电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108 m/s。 (　√　)
2.能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比。 (　√　)
3.玻尔理论能成功地解释氢光谱。 (　√　)
4.金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关。 ( 　)
5.入射光若能使某金属发生光电效应,则入射光的强度越大,照射出的光电子越
多。(　√　)
知识辨析第四节　电磁波及其应用
第五节　量子化现象
基础过关练
题组一　电磁场与电磁波、电磁场的物质性
1.下列关于电磁波的正确认识有(　　)
A.在真空中电磁波的传播速度跟光速相等
B.赫兹预言了电磁波的存在,20多年后麦克斯韦用实验证实了电磁波
C.电磁波不会产生污染
D.只要空间某个区域存在电场和磁场,就能产生电磁波
2.下列四个选项中的四种磁场变化情况,能产生如图所示电场的是(　　)
题组二　电视广播、雷达、移动电话
3.电磁波最重要、最广泛的应用是信息传递,最先应用电磁波进行信息传递的是(　　)
A.电视　　　　　　B.雷达
C.无线电广播　　　　　　D.无线电报
题组三　能量子假说、光子假说
4.关于对能量子的认识,下列说法正确的是(　　)
A.振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε
B.带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍
C.能量子与电磁波的频率成反比
D.这一假说与现实世界相矛盾,因而是错误的
5.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是(　　)
A.延长光照时间
B.增大光的强度
C.换用频率较高的光照射
D.换用频率较低的光照射
6.在光电效应中,若有N个频率为ν的光子打在金属板上,这些光子的总能量为(h为普朗克常量)(　　)
A.hν　　　　　　B.　　　　　　C.Nhν　　　　　　D.2Nhν
题组四　光的波粒二象性、原子结构的玻尔
理论
7.一个氢原子从低能级跃迁到高能级,该氢原子(　　)
A.吸收光子,吸收光子的能量等于两能级之差
B.吸收光子,能量减少
C.放出光子,能量增加
D.放出光子,能量减少
8.(多选)下面关于光的波粒二象性的说法中,正确的是(　　)
A.光电效应现象说明光具有波粒二象性
B.频率越大的光粒子性越显著,频率越小的光波动性越显著
C.光在传播时往往表现出波动性,光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性
D.光不可能既具有波动性,又具有粒子性
答案全解全析
基础过关练
1.A　在真空中电磁波的传播速度跟光速相等,均为3.0×108 m/s,故A正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,20多年后赫兹用实验证实了电磁波,故B错误;电磁波也会产生电磁污染,故C错误;只有交替周期变化的电场或磁场才能形成电磁波,故D错误。故选A。
2.B　由麦克斯韦电磁场理论可知均匀变化的磁场能产生稳定的电场,选项B正确。
3.D　无线电广播、电视、雷达、无线电报均利用电磁波的有关性质工作,但最先应用电磁波进行信息传递的是无线电报,选项D正确。
4.B　由普朗克能量子假说可知带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍,A错误,B正确;能量子的能量值ε=hν,可知能量子与频率成正比,C错误;能量子假说反映的是微观世界的特征,不同于宏观世界,并不是与现实世界相矛盾,故D错误。
5.C　光照射金属时能否产生光电效应,取决于入射光的频率是否大于金属的截止频率,与入射光的强度和照射时间无关,选项A、B、D均错误,C正确。
6.C　光子的能量与频率有关,一个光子的能量为ε=hν(h为普朗克常量),N个光子的能量为Nhν,选项C正确。
7.A　氢原子能级越高对应的能量越大,当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时吸收光子,能量增加,吸收光子的能量等于两能级之差,A正确,B、C、D错误。
8.BC　光电效应现象说明光具有粒子性,选项A错误;频率越大的光粒子性越显著,频率越小的光波动性越显著,选项B正确;光在传播时往往表现出波动性,光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性,选项C正确;光的波粒二象性是指光有时波动性显著,有时粒子性显著,二者是统一的,选项D错误。

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