精品-优秀PPT课件--7第七章 光的量子性.ppt

文档介绍：Quantization of Light
主讲人:夏立新
河南科技大学理学院物理系
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第七章光的量子性
主要内容
1、光速及其测定方法;
2、以光的量子性为基础,介绍光电效应和康普顿效应;
3、光的波粒二象性。
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第一单元(§1): 光速及其测定方法;
第二单元(§2~§3): 热辐射的经典定律和普朗克量子假设。
第三单元(§4~§5): 光电效应,光电效应方程。
第四单元(§6): 康普顿效应。
第五单元(§7 ~§8 ):量子理论对光本性的认识。
教学目的:
理解光速的概念,牢固掌握能量子概念和光电效应方程,能应用光电光电效应方程进行实验规律的解释和实际计算;理解光电效应和康普顿效应所体现的光的量子性。
内容分析:
重点难点:
能量子假设、光电效应。
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主要内容
光速的测定光的相速度和群速度
经典辐射定律
普朗克辐射公式能量子
光电效应
爱因斯坦的量子解释
康普顿效应
德布罗意波
波粒二象性
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光速的测定光的相速度和群速度
一、实验室方法
二、激光测速法、长度单位“米”的定义
三、光的相速度和群速度
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一、实验室方法
⒈旋转齿轮法(、c=)
⒉旋转镜法(傅科 1851、c=298000±500km/s)
⒊旋转棱镜法(迈克耳孙 1926、c=)
(c=2nl=2×8×528×=)
⒋克尔(kerr)盒法(安德孙, 1941, c=299776km/s 、贝格斯特兰, 1951, c= )
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§ 光速及其测定
一、真空中的光速
1、理论值:
2、测量值:
二、测量方法
——最可靠值
1、天文学方法:
木星卫星蚀法(罗默,1676年):
天文学方法受观测精度的影响,精度很低。
恒星光行差法(布喇法雷,1728年):
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2、实验室方法:
A
B
伽利略法:
旋转齿轮法(斐索,1849年):
旋转镜法(付科,1851年):
激光测速法:
三、相速度和群速度
1、相速度:单色光波等相面的传播速度。通常意义上的光速。
2、群速度:光波的某一确定振幅(能量)的传播速度:
3、相速、群速的关系(瑞利公式):
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二、激光测速法、长度单位“米”的定义
⒈激光测速法(美国1970)c =,精度10-9
c=(±)km/s=3×10-5km/s
⒉根据电磁理论: c =
“米”的定义:
1889 —— 1960 ——
第1 、 11 、 17 届
“一米是光在真空中在1/299792458s的时间间隔内所经路径的长度。”
由于光速已成为定义值,它的不确定度为零,不需要进行任何测量,从而结束了历时300年精确测量光速的历史.
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