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《【学考优化指导】2016-2017学年高二物理人教版选修3-5课件：17.1 能量量子化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十七章波粒二象性1能量量子化情景导入在莎士比亚的喜剧《威尼斯商人》中,高利贷者夏洛克对什么东西都贪得无厌,人们说他是个“黑心”的人。夏洛克贪的是金钱,“黑体”贪的是电磁波。那么到底什么是黑体?黑体辐射有什么特点?思维导图一二三填一填练一练一、黑体与黑体辐射(见课本第27页)1.热辐射:我们周围的一切物体都在辐射电磁波。这种辐射与物体的温度有关,所以叫作热辐射。2.黑体:某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。一二三填一填练一练二、黑体辐射的实验规律(见课本第27页)1.一般材料的物体,辐射电磁波的
2、情况,除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关。2.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,如图所示。(1)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加。(2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。一二三填一填练一练三、能量子(见课本第28页)1.定义:普朗克认为,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,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。2.能量子大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。h=6.626×10-
3、34J·s(一般取h=6.63×10-34J·s)。3.能量的量子化在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。填一填练一练下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是()填一填练一练解析:黑体辐射规律: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。据此规律可知A图正确。答案:A探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析探究一对黑体和黑体辐射的理解很多地方用红外热像仪监测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,你知道其中的道理吗?探究一探究二问
4、题导引名师精讲典例剖析探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析对黑体和黑体辐射的理解(1)对黑体的理解:绝对的黑体实际上是不存在的,但可以用某装置近似地代替。如图所示,如果在一个空腔壁上开一个小孔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,这个小孔就成了一个绝对黑体。(2)对黑体辐射的理解:任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称为热辐射。探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析(3)一般物体与黑体的比较:探
5、究一探究二问题导引名师精讲典例剖析(4)对热辐射的理解①在任何温度下,任何物体都会发射电磁波,并且其辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同,这是热辐射的一种特性。在室温下,大多数物体辐射的是不能引起视觉的波长较长的电磁波——红外光;但当物体被加热到500℃左右时,开始发出暗红色的可见光。随着温度的不断上升,辉光逐渐亮起来,而且热辐射中较短波长的成分越来越多,即能引起视觉的电磁波越来越多,大约在1500℃时变成明亮的白炽光。这说明同一物体在一定温度下所辐射的能量在不同光谱区域的分布是不均匀的,而且温度越高光谱中与能量最大的辐射相对应的频率也
6、越高。探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析②在一定温度下,不同物体所辐射的光谱成分有显著的不同。例如,将钢加热到约800℃时,就可观察到明亮的红色光,但在同一温度下,熔化的水晶却不辐射可见光。探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析【例题1】对黑体的认识,下列说法正确的是()A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与黑体的温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,与材料的种类及表面状况无关D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表
7、面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析解析:由于黑体自身辐射电磁波,所以看上去不一定是黑的,所以选项A错误;由于黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,所以选项B错误,选项C正确;小孔只吸收电磁波,不反射电磁波,因此是小孔成了一个黑体,而不是空腔成了一个黑体,所以选项D错误。答案:C探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析变式训练下列叙述正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D.黑体能够完
8、全吸收入射的各种波长的电磁波解析:根据热辐射的定义知,选项A正确;根据热辐射和黑体辐射的特点知,一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,
