第一节能量量子化

黑体模型
向远处观察打开的窗子
近似黑体
不反射 绝对黑体是不存在的
2.黑体辐射的特征： 完全吸收电磁波，不反射电磁波。 3.影响黑体辐射强度 的因素 黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与温度有关 。 4.黑体辐射的实验规 律 随温度的升高 一：各种波长的电磁波辐射强度都增加 二：辐射强度的极大值向着波长较短（频率较大） 的方向移动。 峰值左移
分析：1.在真空中光 传播速度最大， 射入玻璃速度变小 c λ 2.折射率n / V λ 某一单色光在任何介质中唯一不变量是频率。 ε hυ, 光量子能量不变 c V, λ λ/ ,则波长变小 （c λυ,V λ/ υ)
辐射强度
0
1
2
3
4
5
6
λ/μm
三.能量子假说:(超越牛顿的发现) 振动着的带电微粒能量只能是某一最小能量ε
（称为能量子）的整数倍，即可能是ε, 2ε, 3ε,
... nε. n为正整数，称为量子数。
1.能量子：不可再分的最小能量值ε。
物质所含能量E=nε。 n为正整数，称量子数。 能量 并不象经典物理学所允许的可具有任意值。
二. 黑体辐射
1.定义：能够全部吸收入射的各种波长的电磁波
而不发生反射的物体称为绝对黑体。简称黑体
不透明的材料制成带小孔的的空腔,这个小孔可 近似看作黑体。 研究黑体辐射的规律是了 解一般物体热辐射性质的基础。
平常我们看到物体的颜 色是物体表面光的 反射所致。 黑体：全部吸收电磁波 ，不反射电磁波，看 起来物体比较黑。 黑体不反射电磁波，但 仍辐射电磁波。
电磁波谱
紫靛
电磁波的波长、频率、 光速的关系 c λ 电 磁 波 在 真 空 中 的 波 长 折射率n / 波 V λ 电 磁 波 在 某 介 质 中 的长 / V λ υ, 同一色光， 在不同介质中唯一不变 量是频率υ
电磁波谱分布示意图
无线电波、红外长λ减小
直觉:
低温物体发出的是 红外线(光) 炽热物体发出的是 可见光 高温物体发出的是 紫外线(光)
注意： 热辐射与温度有关
2.影响热辐射本领（ 强度）的因素 （1）物体的温度：T 越高、热辐射中λ较短的成分越强。 （2）一般物体的辐射 ：除与温度有关外，还与物体的 材料的种类、表面积有关。 （3）一切物体任何温 度下都发生热辐射
分立的值。（即吸收或 辐射的能量是不连续的 、分立的）
hc 解：一个光子的能量ε hυ υ 激光器发出的总能量E Pt E 发出的光子数n 3.2 101 5 ε
能量
经典
量子
练习1.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知 ( ) A．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 C．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
2.红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫四种单色光 ，光子能量 最小的是（ A红光 B.橙光 ） C.蓝光 D.紫光
分析：红、橙、黄、绿 、蓝、靛、紫单色光的 频率 依次增大。由ε hυ得：红光能量最小 。
3.单色光从真空射入 玻璃时，它的(
)
A.波长变长，速度变 小，光量子能量变小 B.波长变短，速度变 大，光量子能量变大 C.波长变长，速度变 大，光量子能量不变 D.波长变短，速度变 小，光量子能量不变
hc 2. 能量子的大小： ε hυ λ h 6.626 103 4J.s布朗克常量 υ 电磁波的频率。
经典
量子
3.能量量子化 在微观世界里，能量不 能连续变化，只能取一 系列的 这种现象叫能量量子化 。
例1.氦氖激光器发出 波长为63nm的激光 ，当激光器的输出 功率为1mw时，每秒 发出的光子数（ A.2.2 101 5 B.3.2 101 5 C.2.2 101 4 ） D.3.2 101 4
一： 热辐射现象 1.定义：一切物体，在任何温度下都在发射
各种波长不同的电磁波，这种由于物体中的分子、 原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 所辐射电磁波的特征与温度有关。 铁块在温度升高时颜色的变化
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从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 光是一种电磁波，不同色光，波长不同。