Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Презентации / Презентация: Квантовая механика (начало)
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Презентация: Квантовая механика (начало)

Выбранный для просмотра документ Квантовая физика 1.docx

библиотека
материалов

МБОУ Суховская СОШ

Пролетарского района

Ростовской области











11 класс

Квантовая физика (начало)













Учитель физики

Пучкова Светлана Александровна









2015

11 класс

Квантовая физика (1 урок)

Цель: ознакомить учащихся с новым разделом физики

Ход урока

  1. Организационный момент

  2. Изучение нового материала

В конце 19 столетия многие ученые считали, что развитие физики завершилось по следующим причинам:

  • Больше 200 лет существуют законы механики, теория всемирного тяготения

  • Разработана молекулярно-кинетическая энергия

  • Подведен прочный фундамент под термодинамику

  • Завершена максвелловская теория электромагнетизма

  • Открыты фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса, массы и электрического заряда)

В конце 19 начале 20 веков открыты:

В.Рентгеном – Х лучи

А.Беккерелем – явление радиоактивности

Дж.Томсоном – электрон

Однако классическая физика не сумела объяснить эти явления.

Теория относительности А.Эйнштейна потребовала коренного пересмотра понятий пространства и времени. Специальные опыты доказали справедливость гипотезы Д.Максвелла об электромагнитной природе света. Можно было предположить, что излучение электромагнитных волн нагретыми телами обусловлено колебательным движением электронов. Но это предположение нужно было подтвердить сопоставлением теоретических и экспериментальных данных.

Для теоретического рассмотрения законов излучений использовали модель абсолютно черного тела, т.е. тела, полностью поглощающего электромагнитные волны любой длины. Австрийские физики И.Стефан и Л.Больцман экспериментально установили, что полная энергия, излучаемая за 1 с абсолютно черным телом с единицы поверхности пропорциональна 4 степени абсолютной температуры:

Е = hello_html_b8af862.gif, где v=5,67∙10-8 Дж/(м2 к4 с) – постоянная Больцмана.

Закон был назван законом Стефана-Больцмана. Он позволил вычислить энергию излучения абсолютно черного тела по известной температуре. По заданным значениям температуры интенсивность излучения черного тела максимальна и соответствует определенному значению длины волны.

Немецкий физик В.Вин обнаружил, что при изменении температуры длина волны, на которую приходится Еmax, убывает на ~ hello_html_47373b77.gif, поэтому λ∙Τ=const.

Используя законы термодинамики, В.Вин получил закон распределения энергии в спектре черного тела, который совпадает с экспериментальными результатами.

Английский физик Дж.Рэлей сделал попытку более строгого теоретического вывода закона распределения энергии. Его закон приводит к хорошему совпадению с опытами в области малых частей. По этому закону интенсивность излучения должна возрастать на ~ ν2. Следовательно, в тепловом излучении должно быть много ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, чего на опыте не наблюдалось. Затруднения в согласовании теории и результатов эксперимента получили название ультрафиолетовой катастрофы. Законы, полученные Маквеллом, оказались не в состоянии объяснить форму кривой распределения интенсивности в спектре абсолютно черного тела.

В самом конце прошлого века Макс Планк (1858-1947), как и многие до него, искал универсальную формулу для спектральной функции абсолютно черного тела. Ему повезло больше, чем другим – вначале он ее просто угадал, хотя появилась она не вдруг: два года напряженных размышлений потребовались Планку, чтобы объединить в одной формуле разрозненные куски единой картины явления теплового излучения.

19 октября 1900г. проходило очередное заседание Немецкого физического общества, на котором экспериментаторы Генрих Рубенс (1885-1922) и Фердинанд Курлбаум (1857-1927) докладывали о новых, более точных измерениях спектра абсолютно черного тела. После доклада состоялась дискуссия, в ходе которой экспериментаторы сетовали на то, что ни одна теория не может объяснить их результаты. Планк предложил воспользоваться своей формулой. В ту же ночь Рубенс сравнил свои измерения с формулой Планка и убедился, что она правильно, до мельчайших подробностей, описывает спектр абсолютно черного тела. На утро он сообщил это коллеге и близкому другу Планку и поздравил его с успехом.

Однако Планк был теоретик и поэтому ценил не только окончательные результаты, но и внутреннее их совершенство. К тому же он и не знал, что открыл новый закон природы, и верил, что его можно вывести из ранее известных. Поэтому он стремился теоретически обосновать закон излучения, исходя из простых посылок кинетической теории материи и термодинамики. Последовали два месяца непрерывной работы и предельного напряжения сил. Ему это удалось. В процессе вычислений он предположил, что энергия испускается порциями (или квантами), которые определяются по формуле: Е=hν .

Предположение Планка было простым, но по существу противоречило всему прежнему опыту физики. «Излучение – это волновой процесс». Если это так, то энергия в этом процессе должна передаваться непрерывно, а не порциями- квантами. Это противоречие Планк осознавал. Он выявил эту формулу, когда ему было 42 года, но почти всю оставшуюся жизнь он страдал от логического несовершенства им же созданной теории. Двадцать лет спустя, в докладе, который Планк сделал по случаю вручения ему Нобелевской премии по физике, он вспоминал, что в то время признание реальности квантов было для него равносильно «нарушению непрерывности всех причинных связей в природе». И далее, в 1933 г. в письме к Роберту Вуду он назвал свою теорию «актом отчаяния».

Только формула Планка удовлетворила ученых: она поразительно совпадала с результатами опытов, хотя и не становилась от этого более понятной. Только четверть века спустя новая наука – квантовая механика – объяснит истинный смысл революции, которую, подчиняясь логике научного исследования, и во многом вопреки своей воле, совершил в физике Макс Планк.

В пятницу, 14 декабря 1900 г. в зоне Немецкого физического общества родилась новая наука – учение о квантах.

3.Закрепление изученного

  • Как согласно гипотезе Планка абсолютно черное тело излучает энергию?

  • Согласно электродинамике Максвелла нагретое тело, непрерывно теряя энергию вследствие излучения электромагнитных волн, должно охладиться до абсолютного нуля. Так ли это в действительности?

  • За счет чего получена теория теплового излучения Планка в применении к макроскопическим системам?

  • Что происходит с максимумом интенсивности излучения при увеличении температуры нагретого тела?

  • Какие явления изучает квантовая физика?

4.Подведение итогов урока

Источники:



Выбранный для просмотра документ Квантовая физика(начало).pptx

библиотека
материалов
УМК С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский «Физика 11 класс» Квантовая физика (начало)...
Развитие физики завершилось !? Больше 200 лет существуют законы механики, тео...
Классическая физика не сумела объяснить эти явления: В.Рентген – Х лучи А.Бек...
Коренной пересмотр понятий пространства и времени © Фокина Лидия Петровна
Закон Стефана-Больцмана © Фокина Лидия Петровна
Макс Планк (1858-1947) «Излучение – это волновой процесс» © Фокина Лидия Петр...
В пятницу, 14 декабря 1900 г. в зоне Немецкого физического общества родилась...
Как согласно гипотезе Планка абсолютно черное тело излучает энергию? Согласно...
Источники Физика 11 класс - Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев Физика 11 класс – С.А.Т...
Элементы спирали нарисованы автором при помощи фигур Microsoft Office PowerPo...
10 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 УМК С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский «Физика 11 класс» Квантовая физика (начало)
Описание слайда:

УМК С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский «Физика 11 класс» Квантовая физика (начало) Пучкова Светлана Александровна, учитель физики МБОУ Суховская СОШ Пролетарского района Ростовской области 2015 © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 2 Развитие физики завершилось !? Больше 200 лет существуют законы механики, тео
Описание слайда:

Развитие физики завершилось !? Больше 200 лет существуют законы механики, теория всемирного тяготения Разработана молекулярно-кинетическая энергия Подведен прочный фундамент под термодинамику Завершена максвелловская теория электромагнетизма Открыты фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса, массы и электрического заряда) © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 3 Классическая физика не сумела объяснить эти явления: В.Рентген – Х лучи А.Бек
Описание слайда:

Классическая физика не сумела объяснить эти явления: В.Рентген – Х лучи А.Беккерель – явление радиоактивности Дж.Томсон – электрон © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 4 Коренной пересмотр понятий пространства и времени © Фокина Лидия Петровна
Описание слайда:

Коренной пересмотр понятий пространства и времени © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 5 Закон Стефана-Больцмана © Фокина Лидия Петровна
Описание слайда:

Закон Стефана-Больцмана © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 6 Макс Планк (1858-1947) «Излучение – это волновой процесс» © Фокина Лидия Петр
Описание слайда:

Макс Планк (1858-1947) «Излучение – это волновой процесс» © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 7 В пятницу, 14 декабря 1900 г. в зоне Немецкого физического общества родилась
Описание слайда:

В пятницу, 14 декабря 1900 г. в зоне Немецкого физического общества родилась новая наука – учение о квантах. © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 8 Как согласно гипотезе Планка абсолютно черное тело излучает энергию? Согласно
Описание слайда:

Как согласно гипотезе Планка абсолютно черное тело излучает энергию? Согласно электродинамике Максвелла нагретое тело, непрерывно теряя энергию вследствие излучения электромагнитных волн, должно охладиться до абсолютного нуля. Так ли это в действительности? За счет чего получена теория теплового излучения Планка в применении к макроскопическим системам? Что происходит с максимумом интенсивности излучения при увеличении температуры нагретого тела? Какие явления изучает квантовая физика? © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 9 Источники Физика 11 класс - Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев Физика 11 класс – С.А.Т
Описание слайда:

Источники Физика 11 класс - Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев Физика 11 класс – С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский Рабочая тетрадь по физике для 11 класса (по учебнику «Физика 11 класс» С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский) http://www.litmir.me/BookBinary/152200/1358865733/i_067.jpg http://www.nt-magazine.ru/nt/sites/default/files/ImagesNT/6_2006/606_87.jpg http://cow-leech.ru/tw_refs/4/3941/3941_html_69c10b08.gif http://pi-centrum.e-shoper.net/galerie/image/4/126-fb_citaty_einstein.jpg http://www.sil.si.edu/digitalcollections/hst/scientific-identity/fullsize/SIL14-M002-11a.jpg http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/1/55/450/55450888_Boltzmann2.jpg http://www.comsol.com/blogs/wp-content/uploads/2014/03/Josef-Stefan-discoverer-of-the-Stefan-Boltzmann-law.jpg http://cat.convdocs.org/pars_docs/refs/190/189340/189340_html_1ff87e1.gif http://www.manaanews.com/wp-content/uploads/M3N4NET-161926-1.jpg http://www.geschichtsforum.de/attachments/f214/4359d1172266145-geb-uderaten-googeln-normalerweise-verboten-original.jpg © Фокина Лидия Петровна

№ слайда 10 Элементы спирали нарисованы автором при помощи фигур Microsoft Office PowerPo
Описание слайда:

Элементы спирали нарисованы автором при помощи фигур Microsoft Office PowerPoint 2007 Вы можете использовать данное оформление для создания своих презентаций, но в своей презентации вы должны указать источник шаблона: Фокина Лидия Петровна учитель начальных классов МКОУ «СОШ ст. Евсино» Искитимского района Новосибирской области Сайт http://linda6035.ucoz.ru/ © Фокина Лидия Петровна

Выбранный для просмотра документ СУП-пояс записка.doc

библиотека
материалов

СОВРЕМЕННЫЙ УЧИТЕЛЬСКИЙ ПОРТАЛ http://easyen.ru


  • Автор дает согласие использовать данный ресурс только для ознакомления и проведения уроков.

  • Нельзя присваивать себе авторство данного ресурса, даже если будут внесены изменения.

  • Нельзя публиковать данный ресурс без согласия автора.

  • В случае частичного использования ресурса, ссылка на источник обязательна.


Пояснительная записка

1.

Автор (ФИО, должность)


Пучкова Светлана Александровна, учитель физики

2.

Название ресурса


Квантовая физика (начало)

3.

Вид ресурса


Презентация + конспект урока

4.


Предмет, УМК

Физика 11 класс УМК С.А.Тихомировой

5.

Цель и задачи ресурса


ознакомить учащихся с новым разделом физики

6.

Возраст учащихся, для которых предназначен ресурс

11 класс

7.

Программа, в которой создан ресурс

Power Point, Word

8.

Методические рекомендации по использованию ресурса

Конспект с презентацией

9.

Источники информации (обязательно!)




  1. Физика 11 класс - Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев

  2. Физика 11 класс – С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский

  3. Рабочая тетрадь по физике для 11 класса (по учебнику «Физика 11 класс» С.А.Тихомирова, Б.М.Яворский)

  4. http://www.litmir.me/BookBinary/152200/1358865733/i_067.jpg

  5. http://www.nt-magazine.ru/nt/sites/default/files/ImagesNT/6_2006/606_87.jpg

  6. http://cow-leech.ru/tw_refs/4/3941/3941_html_69c10b08.gif

  7. http://pi-centrum.e-shoper.net/galerie/image/4/126-fb_citaty_einstein.jpg

  8. http://www.sil.si.edu/digitalcollections/hst/scientific-identity/fullsize/SIL14-M002-11a.jpg

  9. http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/1/55/450/55450888_Boltzmann2.jpg

  10. http://www.comsol.com/blogs/wp-content/uploads/2014/03/Josef-Stefan-discoverer-of-the-Stefan-Boltzmann-law.jpg

  11. http://cat.convdocs.org/pars_docs/refs/190/189340/189340_html_1ff87e1.gif

  12. http://www.manaanews.com/wp-content/uploads/M3N4NET-161926-1.jpg

  13. http://www.geschichtsforum.de/attachments/f214/4359d1172266145-geb-uderaten-googeln-normalerweise-verboten-original.jpg



Краткое описание документа:

Цель: ознакомить учащихся с новым разделом физики.
В разработке рассматривается зарождение квантовой механики, учения о квантах. 

Разработка позволяет получить информацию по следующим вопросам:
• Как согласно гипотезе Планка абсолютно черное тело излучает энергию?
• Согласно электродинамике Максвелла нагретое тело, непрерывно теряя энергию вследствие излучения электромагнитных волн, должно охладиться до абсолютного нуля. Так ли это в действительности?
• За счет чего получена теория теплового излучения Планка в применении к макроскопическим системам?
• Что происходит с максимумом интенсивности излучения при увеличении температуры нагретого тела?
• Какие явления изучает квантовая физика? 

Автор
Дата добавления 10.03.2015
Раздел Физика
Подраздел Презентации
Просмотров618
Номер материала 436196
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх