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1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应学习目标：1．[物理观念]知道黑体辐射、能量子、光电效应、康普顿效应、光子的概念以及光电效应的规律，能解释相关现象，树立粒子性观念。
2.[科学思维]掌握黑体辐射的规律、光电效应的实验规律并能应用爱因斯坦光电效应方程解释相关规律。
提高分析问题、解决问题的能力。
3.[科学探究]通过对光电效应规律的探究，揭示实验规律，学会与他人合作交流，培养探究意识，提高实验能力。
4.[科学态度与责任]学会解释光电效应的规律，实事求是，理解能量子、光子，培养探索科学的兴趣。
阅读教材，回答第71页“问题”并梳理必要的知识点。
教材P71“问题”提示：用紫外线照射锌板后，验电器指针闭合，与负电中和，说明紫外线照射锌板发生光电效应，失去了电子，锌板不带电。
一、能量量子化1．黑体辐射(1)随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
(2)维恩和瑞利的理论解释①建立理论的基础：依据热力学和电磁学的知识寻求黑体辐射的理论解释。
②维恩公式：在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离很大。
③瑞利公式：在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符，由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”。
2．能量子(1)普朗克的假设组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。
即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。
这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(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＝6.626×10－34 J·s。
(一般取h＝6.63×10－34J·s)(3)能量的量子化微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。
这种现象叫能量的量子化。
说明：黑体辐射的电磁波强度按波长的分布只跟黑体温度有关。
二、光电效应现象和规律1．光电效应定义照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。
几种普朗克常数的测定方法扌商要：普朗克常数h是20世纪初普朗克在研究黑体辐射时引入的，它通过$ = /少把物质的粒子性和波动性联系到一起，是体现量子规律性的一个标志性常数，在任何表达式中只要有普朗克常数的出现就必然意味着这一表达式的量子力学特征。
本文总结了儿种常见的普朗克常数的测定方法，有光电效应法、X 射线连续谱短波限法、电子衍射法等，并分析了每种方法的优缺点。
一、普朗克从黑体辐射计算所得普朗克为了凑合黑体辐射实验数据用拟合的方法猜得黑体辐射能量分布的分布公式：E(v.T)dv =对（1）取极值得到：】T ch几max T = --- =b4.96/1 其中b为维恩常数由实验测得。
对（1）式从0到00积分并利用斯特藩定律可得:2丁F<y = ----15 /F L（3）其中"为斯特藩・玻尔兹曼常数，由实验确定，联立（2）式与（3）式可以得出//=6.55X10-34J-5这就是普朗克在1901年发表的普朗克常量，它只比现代值低1%。
二、光电效应法爱因斯坦为了解释光电效应，提出了光电效应方程，当光射到金属表面时能量为加的光子被电子吸收。
电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚，另一部分就是电子表面离开它的动能。
E m = hv一①(3)即，光子的能量加减去电子在金属中的结合能①等于电子的最大动能瓦「J1111 Vo是截止电压。
将（3）式改写为：% = 2"一①e测量不同频率下的截止电压，则V-v图的斜率为e从而得到普朗克常数，1916年密立根就是根据他自己测得的元电荷电量和光电效应的实验结果讣算出普朗克常数为：/? = 6.56x10^7-5与现代公认的值相比误差为0.99%。
光电效应法测普朗克常数的优点是实验装置以及表达式简单实验数据容易处理，因此是大学物理实验中测普朗克常数的方法；缺点是由于存在暗电流（电子的热运动及光电管漏电等原因使光阴极未受光照也会产生的电流）等原因，难以精确的测量截止电压，容易产生较大的系统误差。
601--黑体辐射、光电效应、康普顿散射
1. 选择题
1，用频率为ν1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 1；用频率为ν2
的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 2．如果E K 1 >E K 2，那么 (A) ν1一定大于ν2 (B) ν1一定小于ν2
(C) ν1一定等于ν2 (D) ν1可能大于也可能小于ν2． [ ] 2，用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得饱和电流为I 1，以频率为ν2的单色光照射该金属时，测得饱和电流为I 2，若I 1> I 2，则
(A) ν1 >ν2 (B) ν1 <ν2
(C) ν1 =ν2 (D) ν1与ν2的关系还不能确定． ［ ］ 3，已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ 必须满足：
(A) λ ≤)/(0eU hc (B) λ ≥)/(0eU hc
(C) λ ≤)/(0hc eU (D) λ ≥)/(0hc eU ［ ］ 4，已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是540nm ，那么入射光的波长是
(e =1.60×10-19 C ，h =6.63×10-34 J ·s )
(A) 535nm (B) 500nm
(C) 435nm (D) 355nm ［ ］ 5，用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：
(A) 2 E K . (B) 2h ν - E K
(C) h ν - E K (D) h ν + E K ［ ］ 6，金属的光电效应的红限依赖于：
（A ） 入射光的频率 (B)入射光的强度
(C) 金属的逸出功 (D)入射光的频率和金属的逸出功 [ ] 7，在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε 与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 ［ ］ 8，相应于黑体辐射的最大单色辐出度的波长叫做峰值波长m λ，随着温度T 的增高，m λ将向短波方向移动，这一结果称为维恩位移定律。
若b =2.897×10-3m k ，则两者的关系经实验确定为：
（A ）b T m =λ (B) bT m =λ (C) 4bT m =λ (D) m b T λ=
[ ]
9，若用频率为ν（波长为λ）的单色光照射逸出功为A 的某金属发生了光电效应，其爱因斯坦光电效应方程为：
（A ）A mv c h m +=221λ (B) A mv hc m +=22
1λ (C) A mv c h m +=221ν (D) A mv hc m +=22
1ν [ ]
2. 判断题
1，关于黑体辐射的普朗克公式完全是根据经典物理理论得到的。
2，在光电效应实验中，任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应。
3，若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则该金属分别受到不同频率的光照射时，释出的光电子的最大初动能也不同。
4，若入射光的频率均大于一给定金属的红限，则当入射光频率不变而强度增大一倍时，该金属的饱和光电流也增大一倍．
5，康普顿效应中，散射光的波长均比入射光的波长短，且随散射角增大而减小，但与散射体的性质无关．
6，康普顿效应中，散射光的波长均与入射光的波长相同，与散射角、散射体性质无关。
7，康普顿效应中，散射光中既有与入射光波长相同的，也有比入射光波长长的和比入射光波长短的.这与散射体性质有关。
8，康普顿效应中，散射光中有些波长比入射光的波长长，且随散射角增大而增大，有些散射光波长与入射光波长相同．这都与散射体的性质无关。
9，光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程． 10，康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程． 11，用X 射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离入射光的各个方向上观察到散射光，这种散射光中既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分，波长的变化只与散射方向有关，与散射物质无关．
12，保持光电管上电势差不变，若只是入射的单色光光强增大，则从阴极逸出的光电子的最大初动能E 0 不变和飞到阳极的电子的最大动能E K 不变。
13，设用频率为ν1和ν2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应．已知金属的红限频率为ν0，测得两次照射时的遏止电压|U a 2| = 2|U a 1|，则这两种单色光的频率的关系为 ν2 = ν1 - 2ν0．
14，光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程．正确的理解是 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程．。
