高中物理人教版选修 3-5- 知识点总结
选修 3-5 知识梳理
一．量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ
（一）量子论
1.创立标志： 1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表
《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论
的诞生。
2.量子论的主要内容：
①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最
小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。②物质的辐射能量不是
连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。
3.量子论的发展
①1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出
了光量子论。
②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部
的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了
量子论。
③到 1925年左右，量子力学最终建立。
4.量子论的意义
①与量子论等一起，引起物理学的一场重大革命，并促
进了现代科学技术的突破性发展。
②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘，深刻改变
了人们对整个物质世界的认识。
③量子论成功的揭示了诸多物质现象，如光量子论揭示
了光电效应
④量子概念是一个重要基石，现代物理学中的许多领域
都是从量子概念基础上衍生出来的。
量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始
从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论的基础上
发展起来的量子论学，极大地促进了原子物理、固体物
理和原子核物理等科学的发展。
（二）黑体和黑体辐射
1．热辐射现象
任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁
波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都
与温度有关。
这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电
磁波的现象称为热辐射。
①.物体在任何温度下都会辐射能量。
②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某
个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范
围内电磁波能力也越大。
辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度
恒定不变。
实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。
2.黑体
物体具有向四周辐射能量
的本领，又有吸收外界辐射来
的能量的本领。
黑体是指在任何温度下，
全部吸收任何波长的辐射的
物体。
3．实验规律：
1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；
2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短
方向移动。
二．光电效应光子说光电效应方程Ⅰ
1、光电效应
（1）光电效应在光（包括不可见光）
的照射下，从物体发射出电子的现象称为光
电效应。
（2）光电效应的实验规律：
装置：
①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必
须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入
射光频率的增大而增大。
③大于极限频率的光照射金属时，光电流强度（反映
单位时间发射出的光电子数的多少），与入射光强度成
正比。
④金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9秒。
2、波动说在光电效应上遇到的困难
波动说认为：光的能量即光的强度是由光波的振幅决
定的与光的频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难
3、光子说
（ 1）量子论： 1900 年德国物理学家普郎克提出：电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的，每一份电磁波的能量 E=hv
（ 2）光子论： 1905 年受因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的， 而是一份一份的， 每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比。
即： E=hv
其中 h 为普郎克恒量
h=6.63 ×10
－
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4、光子论对光电效应的解释
金属中的自由电子，获得光子后其动能增大，当功能大于脱出功时，电子即可脱离金属表面，入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得的能量才能越大，飞出时最大初功能也越大。
5．光电效应方程
E Km h W 0
当 Vm=0
时， 为极限频率
0 ，
=W /h
三．康普顿效应Ⅰ
康普顿效应是光子和电子作弹性碰撞的结果，具体解释如下：
1.若光子和外层电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。
2.若光子和束缚很紧的内层电子相碰撞，光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量，根据碰撞理论，碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变。
3.因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关，所以波长改变和散射角有关。
康普顿效应说明光具有粒子性。
四．光的波粒二象性物质波概率波不确定性关系Ⅰ光既表现出波动性，又表现出粒子性
大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表
现出的波动性强．
实物粒子也具有波动性h这种波称
h
p
为德布罗意波，也叫物质波。
从光子的概念上看，光波是一种概率波
h
不确定性关系：x p
4
五．原子核式结构模型Ⅰ
1、电子的发现和汤姆生的原子模型：
