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1、能量量子化能量量子化 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接1热辐射热辐射(1)定定义义:我我们们周周围围的的一一切切物物体体都都在在辐辐射射电电磁磁波波,这这种种辐辐射射与与物体的温度有关,所以叫热辐射物体的温度有关,所以叫热辐射(2)特特点点:热热辐辐射射强强度度按按波波长长的的分分布布情情况况随随物物体体的的温温度度而而有有所所不同不同2黑体黑体(1)定定义义:在在热热辐辐射射的的同同时时,物物体体表表面面还还会会吸吸收收和和反反射射外外界界射射来来的的电电磁磁波波如如果果一一些些物物体体能能够够完完全全吸吸收收投投射射到到其其表表面面的的各各种种波波长长的的电电磁磁波波而而
2、不不发发生生反反射射,这这种种物物体体就就是是绝绝对对黑黑体体,简简称黑体称黑体 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接(2)黑黑体体辐辐射射特特点点:黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布与与黑黑体的温度有关体的温度有关注注:一一般般物物体体的的热热辐辐射射除除与与温温度度有有关关外外,还还与与材材料料的的种种类类及及表面状况有关表面状况有关3黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律19世世纪纪末末,物物理理学学家家从从实实验验和和理理论论两两方方面面都都研研究究了了各各种种温温度度下下的的黑黑体体辐辐射射,测测量量了了它它们们的的黑黑体体辐辐射射强强度度按
3、按波波长长分分布布的的情情况,得出图甲所示的实验曲线况,得出图甲所示的实验曲线 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接(1)黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律:随随着着温温度度的的升升高高,一一方方面面,各各种种波波长长的的辐辐射射强强度度都都有有增增加加;另另一一方方面面,辐辐射射强强度度的的极极大大值值向向波波长较短的方向移动长较短的方向移动(2)黑体辐射实验规律的理论解释黑体辐射实验规律的理论解释维维恩恩公公式式解解释释:1896年年,德德国国物物理理学学家家维维恩恩(W.K.Wien)从从热热力力学学理理论论出出发发,得得到到了了一一个个公公式式,但但它它只只是是在在短短
4、波波部部分分与与实实验验相相符符,而而在在长长波波部部分分与与实实验验存存在在明明显显的的差差异异(如如图图乙乙所所示示)瑞瑞利利公公式式解解释释:1900年年,英英国国物物理理学学家家瑞瑞利利(J.Rayleigh)从从经经典典电电磁磁理理论论出出发发推推导导出出一一个个公公式式,其其预预测测结结果果如如图图乙乙所所示示,在在长长波波部部分分与与实实验验吻吻合合,在在短短波波部部分分偏偏差差较较大大,尤尤其其在在紫紫外外线线一一端端,当当波波长长趋趋于于0时时,辐辐射射本本领领将将趋趋于于无无穷穷大大这这种种情情况况被人们称为被人们称为“紫外灾难紫外灾难”尝试应用尝试应用1(多选多选)下列关
5、于黑体辐射的实验规律叙述正确的是下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的是()A随着温度的升高随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有所增加各种波长的辐射强度都有所增加B随随着着温温度度的的升升高高,辐辐射射强强度度的的极极大大值值向向波波长长较较短短的的方方向向移移动动C黑体热辐射的强度与波长无关黑体热辐射的强度与波长无关D黑体辐射无任何规律黑体辐射无任何规律AB解析:解析:黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动度都增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动故故A、B对对 目标篇目标篇 预习
6、篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接1能量子能量子(1)能量子的定义能量子的定义振振动动着着的的带带电电微微粒粒的的能能量量只只能能是是某某一一最最小小能能量量值值的的整整数数倍倍例例如如,可可能能是是或或2、3当当带带电电微微粒粒辐辐射射或或吸吸收收能能量量时时,也也就就是是以以这这个个最最小小能能量量为为单单位位一一份份一一份份地地辐辐射射或或吸吸收收时时这这个不可再分的最小能量值个不可再分的最小能量值叫作能量子叫作能量子(2)能量子公式能量子公式h是是电电磁磁波波的的频频率率,h是是一一个个常常量量,后后被被称称为为普普朗朗克克常常量量(Planck constant),其值为,其值为(3)
7、能量的量子化能量的量子化在在微微观观世世界界中中能能量量不不能能连连续续变变化化,只只能能取取分分立立值值,这这种种现现象象叫作能量的量子化叫作能量的量子化2量子化假设的实验证实量子化假设的实验证实普普朗朗克克公公式式与与实实验验结结果果比比较较,发发现现它它与与实实验验结结果果“令令人人满满意意地地相相符符”比比较较图图线线如如下下图图所所示示,曲曲线线是是根根据据普普朗朗克克的的公式作出的,小圆代表实验值公式作出的,小圆代表实验值3普朗克的量子化假设的意义普朗克的量子化假设的意义普普朗朗克克的的能能量量子子假假设设,使使人人类类对对微微观观世世界界的的本本质质有有了了全全新新的的认认识识,
8、对对现现代代物物理理学学的的发发展展产产生生了了革革命命性性的的影影响响普普朗朗克克常常量量h是自然界最基本的常量之一,它体现了微观世界的基本特征是自然界最基本的常量之一,它体现了微观世界的基本特征 尝试应用尝试应用2光光是是一一种种电电磁磁波波,可可见见光光的的波波长长的的大大致致范范围围是是400700 nm.400 nm、700 nm电电磁磁辐辐射射的的能能量量子子的的值值各各是是多多少少?(h6.631034 Js)目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 700 nm对应的能量子(多选多选)黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知()目标篇目
9、标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接A随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加B随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加C随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动解析:解析:黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,黑体辐射的强黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大故度越大故A正确,正确,B错误随着温度的升高,黑体辐射强度的错误随着温度的升高,黑体辐射强度
10、的极大值向波长较短的方向移动随温度降低,辐射强度的极大极大值向波长较短的方向移动随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动,故值向波长较长的方向移动,故CD正确正确答案:答案:ACD 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 变式训练变式训练1黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律如如图图所所示示,图图中中画画出出了了三三种种温温度度下下黑黑体体辐辐射射的的强强度度与与波波长长的的关关系系可可见见,一一方方面面,随随着着温温度度的的降降低低,各各种种波波长长的的辐辐射射强强度度都都有有_(选选填填“增增加加”或或“减减少少”),另另一一方方面面,辐辐射射强强度度的的极极大大值值向
11、向波波长长_(选选填填“较较长长”或或“较短较短”)的方向移动的方向移动 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接解解析析:由由图图可可知知,随随温温度度的的降降低低,相相同同波波长长的的光光辐辐射射强强度度都都会会减减小小;同同时时最最大大辐辐射射强强度度向向右右侧侧移移动动,即即向向波波长长较长的方向移动较长的方向移动答案:答案:减少较长减少较长1.小灯泡的功率P1 W,设其发出的光向四周均匀辐射,平均波长106m,求小灯泡每秒钟辐射的光子数是多少?(h6.631034 Js)解析解析每秒钟小灯泡发出的能量为每秒钟小灯泡发出的能量为EPt1 J1个光子的能量:个光子的能量:目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接小灯泡每秒钟辐射的光子数:答案51018个 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接2.某激光器能发射波长为的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒发射的光量子数为()课堂要点小结此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢