高中物理 6.2 量子世界学案4 鲁科版必修2

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1、6．2《量子世界》学案【学习目标】1、初步了解经典物理观点被量子观点取代的原因，及一些科学家在其中所起的重要作用。从而了解量子论的主要思想，了解量子论涉及的一些相关的现象。2、认识经典力学的适用范围和局限性，知道量子论对人类认识世界的影响。【学习重点】了解经典物理在热辐射研究领域中面临的困境，从而了解微观世界的量子化现象，了解量子论的思想。【知识要点】一、“紫外灾难”温度高→灯光白→短波长光较强；温度低→灯光较红→短波长光较弱，长波长光相对较强。物体中的分子、原子在任何温度下都会发射出各种波长的电磁波，这种现象称为热辐射。

2、物理学家们设想了一种理想的物体：能够发射热辐射，也能完全吸收热辐射，但是完全不反射任何热辐射的物体，叫做黑体。黑体温度越高，热辐强度越大；在同一温度下，不同波长的电磁辐射强度不同，有某一种波长的电磁辐射最强；温度越高，辐射最强的电磁波波长变短。维恩公式：瑞利-琼斯公式：二、量子假说：物质辐射或吸收的能量是不连续的，只能是一种最小能量的整数倍。E=nε（n=0,1,2,3,…）ε=hν=hc/λ(h称为普朗克常数)经典电磁理论中电磁波的能量是由波的振幅决定的，但在量子假说中最小能量却是与辐射的频率成正比的。做这样的假设后，普

3、朗克推导得出了一个描述黑体辐射规律的公式：普朗克公式：量子观点开创了一场物理学的巨大变革。【典型例题】例１试计算：（1）波长为的可见光，其光子的能量为；（2）波长为的x光（即伦琴射线），其光子的能量为。解析（1）该可见光的波长为所以，该光子的能量为（2）这种x光的波长为故这种x光的能量为例2．白炽灯通电金属灯丝的温度与灯两端所加的电压有什么关系？你所感觉到的金属灯丝热辐射的强度与灯丝的温度有什么关系？金属灯丝辐射光的颜色与灯丝的温度有什么关系？解析：灯两端加的电压越大，通过灯的电流也越大，灯丝发的热功率越大，灯丝的温度就越

4、高。金属灯丝的温度越高我们感觉到金属灯丝的热辐射就越强。金属灯丝的温度越高，金属灯丝辐射的光颜色就越白，温度越低，灯光就偏红色。【达标训练】1．下列说法正确的是（）A．只有高温物体才会热辐射B．低温物体不会向外辐射电磁波C．只有黑体在任何温度下才都会向外辐射电磁波D．热辐射是物体中的分子、原子受到激发而辐射出电磁波的现象2．下列哪些物体可看作黑体？（）A．不辐射可见光的物体B．没有任何电磁辐射的物体C．不能反射可见光的物体D．不能反射任何电磁辐射的物体3．下列关于黑体和黑体辐射的说法，正确的是（）A．所谓黑体，就是黑色的物

5、体B．黑体是一个既不吸收热辐射也不反射热辐射的物体C．黑体的辐射能力只与黑体辐射的电磁波波长和黑体的温度有关D．实验表明，黑体辐射紫外线时辐射能力很强，会产生“紫外灾难”4．下列关于波粒二象性的说法正确的是（）A．电子具有显著的粒子性，而且也具有波动性B．有的光是波，有的光是粒子C．只有光具有波动性，其他微小的粒子不可能有波动性D．光子与电子是同样的一种粒子答案：1D2D3C4A【学后反思】收获疑问