2020-2021学年高二物理教科版必修2同步精练：5.3-初识量子论-Word版含解析.docx

5.3 初识量子论

1．1900年德国物理学家______________提出量子假设．量子论认为微观世界的某些物理量不能连续变化而只能取某些____________，相邻两分立值之差称为该物理量的一个________．如物质吸取或放射的辐射能量量子为ε＝________.
2．一切微观粒子都具有____________性，微观粒子在有的条件下显示出波动性，在有的条件下显示出粒子性．
在粒子的质量或能量越大时，波动性变得越________．
3．微观粒子运动时某些物理量不行能同时具有____________，如粒子的位置和动量，其中一个量越确定，另一个量就越____________．

【概念规律练】
学问点一　能量子
1．对于带电微粒和吸取能量时的特点，以下说法正确的是(　　)
A．以某一个最少能量值一份一份地辐射或吸取
B．辐射和吸取的能量是某一最小值的整数倍
C．吸取的能量可以是连续的
D．辐射和吸取的能量是量子化的
2．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能
量子ε的值为(　　)
A．h B.
C. D．以上均不正确
学问点二　波粒二象性
3．下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是(　　)
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D．大量光子的行为往往显示出粒子性
【方法技巧练】
能量子公式ε＝hν的应用
4．人眼对绿光最为敏感．正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6
个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108
m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是(　　)
A．2.3×10－18 W B．3.8×10－19 W
C．7.0×10－10 W D．1.2×10－18 W
5．某广播电台放射功率为10 kW、在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线放射出多少个能量子；
(2)若放射的能量子向各方向视为均匀的，求在离天线2.5 km处、直径为2 m的环状天线
每秒接收的能量子个数以及接收功率．

第3节　初识量子论
课前预习练
1．普朗克　分立值　量子　hν
2．波粒二象　不显著
3．确定的值　不确定
课堂探究练
1．ABD
2．A　[由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝从而ε＝hν＝h.]
3．C　[一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．
虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子．
光的波粒二象性的理论和试验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性．光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著；光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著．故选项C正确，A、B、D错误．]
点评　在宏观现象中，波与粒子是对立的概念，而在微观世界中，波与粒子可以统一，微观世界的某些属性与宏观世界不同．光既不是宏观观念的波，也不是宏观观念的粒子，光具有波粒二象性是指光在传播过程中和同物质作用时分别表现出波动和粒子的特性．
4．A　[每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．所以人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为P＝＝ W＝2.3×10－18 W．]
5．(1)1031个　(2)4×1023个　4×10－4 W
解析　(1)每个能量子的能量
ε＝hν＝＝ J＝1.06×10－27 J
则每秒钟电台放射上述波长的能量子数
N＝＝个＝1031个
(2)设环状天线每秒接收能量子数为n个，以电台放射天线为球心，则半径为R的球面积S＝4πR2.而环状天线的面积S′＝πr2，所以n＝×N＝4×1023个；接收功率P收＝·P总＝4×10－4 W