17.1 能量量子化ppt课件
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课件7：17.1能量量子化
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,还与材料
种类和表面状况有关,而黑体辐射只与黑体的温度有关,故选项B错
误,选项C正确;根据黑体的定义知选项D正确。
探究一
探究二
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
最小能量值ε叫作能量子。
(2)能量子公式:ε=hν
ν是电磁波的频率,ห้องสมุดไป่ตู้是一个常量,后人称之为普朗克常量,其值为
h=6.63×10-34 J·s。
(3)能量的量子化:
在微观世界中能量不能连续变化,只能取分立值,这种现象叫作
能量的量子化。
探究一
探究二
2.在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为:物体的运动是
强的辐射,看起来还会很明亮,如炼钢炉口上的小口。
(2)在火炉旁边有什么感觉?投入炉中的铁块颜色怎样变化?说明
了什么问题?
答案:在火炉旁会感到热,这是由于火炉不断地向外辐射能量。
投入炉中的铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色,直至成为黄白
色,这表明同一物体热辐射的强度与温度有关。
【课堂探究】
探究一
探究二
D.黑体能够完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,还与材料
种类和表面状况有关,而黑体辐射只与黑体的温度有关,故选项B错
误,选项C正确;根据黑体的定义知选项D正确。
探究一
探究二
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
最小能量值ε叫作能量子。
(2)能量子公式:ε=hν
ν是电磁波的频率,ห้องสมุดไป่ตู้是一个常量,后人称之为普朗克常量,其值为
h=6.63×10-34 J·s。
(3)能量的量子化:
在微观世界中能量不能连续变化,只能取分立值,这种现象叫作
能量的量子化。
探究一
探究二
2.在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为:物体的运动是
强的辐射,看起来还会很明亮,如炼钢炉口上的小口。
(2)在火炉旁边有什么感觉?投入炉中的铁块颜色怎样变化?说明
了什么问题?
答案:在火炉旁会感到热,这是由于火炉不断地向外辐射能量。
投入炉中的铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色,直至成为黄白
色,这表明同一物体热辐射的强度与温度有关。
【课堂探究】
探究一
探究二
17.1能量量子化ppt
第6页，共14页。
二、普朗克的能量子假设
为了能够从理论上推导出同实验相符的黑体辐射公式，
普朗克提出了一个与经典物理学概念截然不同的
“能
量子”假设：
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 的 整
数倍，其辐射和吸收能量时也是以这个最小能量值为单位一
份一份的进行。
自然界存在着能量的最基本单元：能量子 =h
第十七章 波粒二象性
17.1 能量量子化
第1页，共14页。
一、经典物理的麻烦
黑体与黑体辐射
1. 热辐射现象
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，称为热辐射。所辐射电磁波的特征仅与温度有关。
固体在温度升高时颜色的变化
800K
暗红
1000K
赤红
1200K
橘红
1400K
黄白
特性：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
2.黑体及黑体辐射
如果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”。
它是在任何温度下都能全部吸收落在它上面的 一切辐射的理想物体。
黑体辐射特点：
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。
黑体模型：
1895年，
维恩首先指出，绝对黑体可以用一个
普朗克在做出量子假说时已年过四十。他
►
受过严格的经典物理学训练，对经典物理学 十分熟悉和热爱。他不愿意同经典物理学决 裂，只是迫于事实的压力，才不得不做出能 量子的假说。他的能量子假说是不彻底的， 他的理论还是以承认电磁波本身的连续性为 基础的。他把自己的量子假说仅仅局限于振 子对电磁波的吸收和发射的特殊性上。
高中物理选修3-5优质课件：17.1 能量量子化
钟有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速
为3×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率约是
√A.2.3×10－18 W
C.7.0×10－10 W
B.3.8×10－19 W D.1.2×10－18 W
解析 察觉到绿光所接收的最小功率 P＝Et ，
√D.辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动 图3
提示 熟记黑体辐射的实验规律并结合图线变化分析判断此类问题.由辐射强度随波 长的变化关系图象可知，温度升高时各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的 极大值向波长较短的方向移动.
针对训练1 关于对黑体的认识，下列说法正确的是 A.黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波 B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况
123
THANKS
即学即用
判断下列说法的正误. (1)黑体一定是黑色的物体.( × ) (2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体.( √ ) (3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大.( √ ) (4)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比.( √ ) (5)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.( √ )
重点探究
启迪思维 探究重点
02
一 黑体与黑体辐射
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1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.
图1
2.一般物体与黑体的比较
有关
√C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
17.1公开课能量量子化课件
ε=hν
h为普朗克常量，h=6.626*10-34J·s
ν是电磁波的频率，波长与频率的关系c=λν
e0(,T )实验值普朗克1 2 3 4 5 67 8 λ9(μm)
问题与练习
在一杯开水中放入一枝温度计，开水 静置室内，可以看到开水的温度逐渐降低 的，既然从微观的角度来看能量是一份一 份向外辐射的，为什么它的温度不是一段 一段地降低？
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
二、黑体辐射实验规律
e0(,T )
实验结果：随温度升高， 各波长的辐射强度都增强， 同时辐射强度的极大值向 波长较短的方向移动
λ
0 1 2 3 4 5 6 (μm)
维恩和瑞利关于辐射强度按波长分布的理论公式与实验值的比较
M 0 (T )
实验值
紫
普朗 克线
外 灾 难
瑞利--金斯线
维恩线
o1 2 3 4 5
6 78
/μm
三、能量子
微观粒子所携带的 能量是量子化的， 即不连续的，分立 的
1900年普朗克做出大胆假设： 挣动着的带电微粒所能辐射和 吸收的能量只能是某一最小能 量ε的整数倍，即：ε, 1 ε, 2 ε,
3 ε, ... n ε. n为正整数，这个
不可再分的最小值ε称为能量子
能量
经典 量子
17.1 能量量子化
17.1能量量子化(精华版)ppt课件
无锡市第一中学 1
材料鉴赏:
19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了 很大的成功：在机械运动方面获得巨大成就。 在热学方面，成功地解释了温度、压强、气 体的内能。在电磁学方面，建立了能推断一 切电磁现象的麦克斯韦方程。另外还找到了 力、电、光、声----等都遵循的规律：能量转 化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于 这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经 发展到头了。
9
一，黑体及黑体辐射
理想的热辐射体是“绝对黑体”，简称“黑
体”。它在任何温度下都能全部吸收入射的各 种波长的电磁波而不发生反射。
在空腔壁上开 一个很小的孔，射入 小孔的电磁波在空腔 中会发生多次反射和 吸收，最终不能从空 腔射出。这个小孔就 可以看成一个绝对黑 体。
德国物理学家基尔霍夫首先提出了绝对黑体的模型。
ε *微观粒子的能量只能是某一最小能量值 的整数倍， E=nε （n=1,2,…），这个不可再分的最
小能量值ε叫能量子，简称量子。n为正整数，称为
量子数。 * 带电微粒吸收和辐射能量时，也是以这个最小能 量值为单位一份一份地辐射和吸收的。
*能量子的能量：ε=h （ 是辐射吸收的电磁波的频率）
h=6.62610-34 J*S ----普朗克常数
11
二：黑体辐射的实验规律
辐射强度
随着温度的升高：
1，各种波长的辐射强度都有增加；
2，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
你能由图找到黑体 辐射的实验规律吗？
λ
0 1 2 3 4 5 6 (μm)
12
M 0 ( , T ) 实验
维恩公式在 短波部分与 实验结果吻 合得很好， 但长波却不 行。
21
遗憾的是，普朗克虽然发现了能量子，但他不能 理解这一发现的意义，对自己的发现长期惴惴不 安。在发现能量子之后的长达１４年时间，他总 想退回到经典物理学的立场。他曾在散步时对儿 子说：“我现在做的事情，要么毫无意义，要么 可能成为牛顿以后物理学上最大的发现。”
材料鉴赏:
19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了 很大的成功：在机械运动方面获得巨大成就。 在热学方面，成功地解释了温度、压强、气 体的内能。在电磁学方面，建立了能推断一 切电磁现象的麦克斯韦方程。另外还找到了 力、电、光、声----等都遵循的规律：能量转 化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于 这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经 发展到头了。
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一，黑体及黑体辐射
理想的热辐射体是“绝对黑体”，简称“黑
体”。它在任何温度下都能全部吸收入射的各 种波长的电磁波而不发生反射。
在空腔壁上开 一个很小的孔，射入 小孔的电磁波在空腔 中会发生多次反射和 吸收，最终不能从空 腔射出。这个小孔就 可以看成一个绝对黑 体。
德国物理学家基尔霍夫首先提出了绝对黑体的模型。
ε *微观粒子的能量只能是某一最小能量值 的整数倍， E=nε （n=1,2,…），这个不可再分的最
小能量值ε叫能量子，简称量子。n为正整数，称为
量子数。 * 带电微粒吸收和辐射能量时，也是以这个最小能 量值为单位一份一份地辐射和吸收的。
*能量子的能量：ε=h （ 是辐射吸收的电磁波的频率）
h=6.62610-34 J*S ----普朗克常数
11
二：黑体辐射的实验规律
辐射强度
随着温度的升高：
1，各种波长的辐射强度都有增加；
2，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
你能由图找到黑体 辐射的实验规律吗？
λ
0 1 2 3 4 5 6 (μm)
12
M 0 ( , T ) 实验
维恩公式在 短波部分与 实验结果吻 合得很好， 但长波却不 行。
21
遗憾的是，普朗克虽然发现了能量子，但他不能 理解这一发现的意义，对自己的发现长期惴惴不 安。在发现能量子之后的长达１４年时间，他总 想退回到经典物理学的立场。他曾在散步时对儿 子说：“我现在做的事情，要么毫无意义，要么 可能成为牛顿以后物理学上最大的发现。”
最新17.1-能量量子化ppt教学讲义PPT课件
普朗克后来又为这种与经典物理格格不 入的观念深感不安，只是在经过十多年的努 力证明任何复归于经典物理的企图都以失败 而告终之后，他才坚定地相信 h 的引入确实 反映了新理论的本质。
1918年他荣获诺贝尔物理学奖。
他的墓碑上只刻着他的姓名和
h = 6 .6 2 6 × 1 0 - 3 4 焦 秒
【例1】下列叙述正确的是（ ACD ）
固体或液体，在任何温度下都在辐射各种波长 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。
固体在温度升高时颜色的变化
800K
1000K
1200K
1400K
例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色
到黄白色
无论是高温物体还是低温物体，都有热 辐射，所辐射的能量及波长的分布都随温度 而变化。
紫 外 灾
难
2）瑞利----金斯公式： 长波符合；短波荒唐 ----紫外灾难
维恩线
瑞利--金斯线
o 1 2 3 4 5 6 7 8 /μm
四、能量子：超越牛顿的发现
• 普朗克能量子假说
• 辐射物体中包含大量振动着的带电微粒，它们的能
量是某一最小能量的整数倍 E=nε n=1,2,…
•ε叫能量子，简称量子，n为量子数，它只取正整
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．黑体能够完全吸收入射的各种波长的 电磁波
【例2】炼钢工人通过观察炼钢炉内的颜色，就 可以估计出炉内的温度，这是根据什么道理?
[答案] 根据热辐射的规律可知，当物体的温度 升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强， 可见光所占份额增大，温度越高红光成分减少， 频率比红光大的其他颜色的光，为橙、黄、绿、 蓝、紫等光的成分就增多。因此可根据炉内光 的颜色大致估计炉内的温度
《能量量子化》PPT教学课件
11
[探究归纳] 1.黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些
可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔 。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度 只与温度有关。
2.黑体 (1)定义：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 种物体就叫作黑体。 (2)黑体辐射特点：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。
4
[思考判断] (1)热辐射只能产生于高温物体。( × ) (2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( √ ) (3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。( √ ) (4)黑体是一种客观存在的物质。( × )
26
27
目录
CONTENTS
28
第十三章 电磁感应与电磁波初 步
学习目标
1.了解热辐射和黑体的概念. 2.初步了解微观世界的量子化特征，知道普朗克常量.
目3录.了解原子的能级结构.
CONTENTS
29
内容索引 目录NEIRONGSUOYIN
CONTENTS
30
知识梳理 重点探究 随堂演练
知识梳理 一、热辐射 1.概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的 温度 有关，所以 叫热辐射.
5.会计算原子跃迁时吸收或辐射 论。
光子的能量。
2
[观图助学]
知识点一 热辐射
晒太阳使身体变暖，是通过什么方式改变人体内能的？冬天在火炉旁烤手是通 过什么方式改变人体内能的？
3
1.热辐射 (1)定义：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 叫热辐射。 (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的___温__度___不同而有所不同。
[探究归纳] 1.黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些
可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔 。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度 只与温度有关。
2.黑体 (1)定义：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 种物体就叫作黑体。 (2)黑体辐射特点：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。
4
[思考判断] (1)热辐射只能产生于高温物体。( × ) (2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( √ ) (3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。( √ ) (4)黑体是一种客观存在的物质。( × )
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目录
CONTENTS
28
第十三章 电磁感应与电磁波初 步
学习目标
1.了解热辐射和黑体的概念. 2.初步了解微观世界的量子化特征，知道普朗克常量.
目3录.了解原子的能级结构.
CONTENTS
29
内容索引 目录NEIRONGSUOYIN
CONTENTS
30
知识梳理 重点探究 随堂演练
知识梳理 一、热辐射 1.概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的 温度 有关，所以 叫热辐射.
5.会计算原子跃迁时吸收或辐射 论。
光子的能量。
2
[观图助学]
知识点一 热辐射
晒太阳使身体变暖，是通过什么方式改变人体内能的？冬天在火炉旁烤手是通 过什么方式改变人体内能的？
3
1.热辐射 (1)定义：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 叫热辐射。 (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的___温__度___不同而有所不同。
课件3：17.1 能量量子化
答案：B
3.灯向外辐射的能量是最小能量的整数倍.那么红 光的最小能量比紫光的最小能量大还是小?
红光的最小能量 紫光的最小能量
ε1=hν1 ε2=hν2
1 2
ε1< ε2
近似黑体
4.在白天,对面楼房的窗 户看上去是黑色的,而外 墙面是亮的.为什么?
课堂小结:
能量子
量子化的观 点
微观粒子在发射和吸收能量的时候，不是连续的，
普朗克的量子说
量子论的观点最初是在研究热辐射的规律时产生的．
我们周围的物体都在不断地辐射电磁波，这是由分子和原 子的热运动引起的，所以叫做热辐射．物体在室温时热辐射电 磁波的波长比较长，不能引起我们的视觉，但是如果温度在 500℃以上，它就能辐射可见光了，铁块烧热会变红，就是这 个道理．
除了热辐射之外，物体表面还会反射外界射来的电磁波， 有的物体的反射能力比较小，在光线照射下看起来比别的物体 黑一些．假设有这样一类物体，它们完全不能反射电磁波，我 们就称之为绝对黑体，简称黑体．
800K 1000K 1200K 1400K 激光日光灯发光不是热辐射
2. 黑体和黑体辐射
能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射﹑折射
和透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空腔,可近似看作黑 体。
向远处观察打 开的窗子
近似黑体
2. 黑体和黑体辐射
一般物体的辐射
与温度、 材料及表 面状况有
1．黑体与黑体辐射 (1)热辐射：我们周围的一切物体都在辐射________，这种辐 射与物体的________有关，所以叫做热辐射．物体的温度升高， 热辐射中________的成分越来越强． (2)黑体：如果某种物体能够________入射的各种波长的电磁 波而________，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． (3)黑体辐射：一般物体辐射电磁波的情况除与________有关 外，还与________及________有关，而黑体辐射电磁波的强度按 ________的分布只与黑体的________有关． 2．黑体辐的实验规律(黑体辐射的强度与波长的关系)
3.灯向外辐射的能量是最小能量的整数倍.那么红 光的最小能量比紫光的最小能量大还是小?
红光的最小能量 紫光的最小能量
ε1=hν1 ε2=hν2
1 2
ε1< ε2
近似黑体
4.在白天,对面楼房的窗 户看上去是黑色的,而外 墙面是亮的.为什么?
课堂小结:
能量子
量子化的观 点
微观粒子在发射和吸收能量的时候，不是连续的，
普朗克的量子说
量子论的观点最初是在研究热辐射的规律时产生的．
我们周围的物体都在不断地辐射电磁波，这是由分子和原 子的热运动引起的，所以叫做热辐射．物体在室温时热辐射电 磁波的波长比较长，不能引起我们的视觉，但是如果温度在 500℃以上，它就能辐射可见光了，铁块烧热会变红，就是这 个道理．
除了热辐射之外，物体表面还会反射外界射来的电磁波， 有的物体的反射能力比较小，在光线照射下看起来比别的物体 黑一些．假设有这样一类物体，它们完全不能反射电磁波，我 们就称之为绝对黑体，简称黑体．
800K 1000K 1200K 1400K 激光日光灯发光不是热辐射
2. 黑体和黑体辐射
能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射﹑折射
和透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空腔,可近似看作黑 体。
向远处观察打 开的窗子
近似黑体
2. 黑体和黑体辐射
一般物体的辐射
与温度、 材料及表 面状况有
1．黑体与黑体辐射 (1)热辐射：我们周围的一切物体都在辐射________，这种辐 射与物体的________有关，所以叫做热辐射．物体的温度升高， 热辐射中________的成分越来越强． (2)黑体：如果某种物体能够________入射的各种波长的电磁 波而________，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． (3)黑体辐射：一般物体辐射电磁波的情况除与________有关 外，还与________及________有关，而黑体辐射电磁波的强度按 ________的分布只与黑体的________有关． 2．黑体辐的实验规律(黑体辐射的强度与波长的关系)
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紫
瑞 利
─
外
灾金
难
斯 线
2πh 3
M (T ) c2 eh kT 1
h = 6.62610 ─34 J·s
维恩线
普朗克
0123 4 5 67 8
λ/μm
；.
13
爱
普
因
朗
斯
克
坦
；.
14
Planck 抛弃了经典物理中的能量可连续变化、物体辐 射或吸收的能量可以为任意值的旧观点，提出了能量子、物 体辐射或吸收能量只能一份一份地按不连续的方式进行的新 观点。这不仅成功地解决了热辐射中的难题，而且开创物理 学研究新局面，标志着人类对自然规律的认识已经从从宏观 领域进入微观领域，为量子力学的诞生奠定了基础。1918年 他荣获诺贝尔物理学奖。
解：根据公式 ε = hν 和 ν = c/λ 得 ν = ε/h = 5.13×1014 Hz λ = c/ν = 5.85×10 ─ 7 m 5.13×10 ─ 14 Hz 的频率属于黄光的频率范围，它是黄光， 其波长为 5.85×l0─7 m。
；.
18
增加； ②绝对黑体的温度升高时，
辐射强度的最大值向短 波方向移动。
；.
9
3. 经典物理学所遇到的困难
解释实验曲线 ── 一朵令人不安的乌云
M ,T 实验值
瑞
紫
利
─
外
灾金
难
斯 线
1) 维恩的半经验公式： 短波符合，长波不符合 2) 瑞利 ─ 金斯公式： 长波符合，短波荒唐
── 紫外灾难
维恩线 0 1 2 3 4 5 67 8
全吸收，而不反射与透射，则称这种物体为绝对黑体，简称
黑体。
；.
6
1. 黑体是个理想化的模型。 例：开孔的空腔，远处的窗口等可近似看作黑体 2. 对于黑体，在相同温度下的辐射规律是相同的。 3. 一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关，但黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
；.
7
向外发射的电磁波能量 = 从外界吸收的能量
；.
4
一座建设中的楼房还没安装窗子，尽管室内 已经粉刷，如果从远处看窗内，你会发现什么？ 为什么？
向远处观察打开的窗子近似黑色
；.
5
不透明材料 制成的带小孔的空腔
空腔上的小孔
物体表面能够吸收和反射外界射来的电磁波。
如果一个物体在任何温度下，对任何波长的电磁波都完
注意： 激光、日光灯发光不是热辐射。
4. 热辐射的主要成分：室温时，波长较长的电磁波；高 温时，波长较短的电磁波。
直觉: 低温物体发出的是红外光；
炽热物体发出的是可见光；
高温物体发出的是紫外光。
5. 热平衡状态：物体的温度恒定时，物体所吸收的能量 等于在同一时间内辐射的能量，这时得到的辐射称为平
衡热辐射。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础 1. 测量黑体辐射的实验原理图
加热空腔使其温度升高，空腔就成了不同温度下的 黑体，从小孔向外的辐射就是黑体辐射。
T
T
空腔
平行光管
；.
三棱镜
8
2. 辐射强度
单位时间内从物体单位面积上所发射的各种波长的总 辐射能，称为辐射强度。
特点：随温度的升高 ①各种波长的辐射强度都在
1200 K
1400 K
例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色。
2. 原因：大量带电粒子的无规则热运动引起的。物体中每个
分子、原子或离子都在各自平衡位置附近以各种不同频率做
无规则的微振动，每个带电微粒的振动都会产生变化的电磁
场，从而向外辐射各种波长的电磁波，形成连续的电磁波谱。
；.
3
3. 特点：辐射强度及波长的分布随温度变化；随着温度 升高，电磁波的短波成分增加。
；.
/μm
10
普朗克能量子假说 1. 辐射物体中包含大量振动着的带电
微粒，它们的能量是某一最小能量 的整数倍：E = nε n = 1，2，…
能 量
经典
量子
2. ε 叫能量子，简称量子，n 为量子数，它只取正整数 — 能
量量子化；
3. 谐振子只能一份一份按不连续方式辐射或吸收能量；
4. 对于频率为 ν 的谐振子，最小能量为：ε = hν
；.
1
在火炉旁边有什么感觉？ 投在炉中的铁块开始是什么颜色？过一会有是什么颜色？
加热铁
；.
2
1. 概念：固体或液体，在任何温度下都在辐射各种波长的电 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。
固体在温度升高时颜色的变化
800 K
1000 K
h = 6.62610 ─34 J·s — 普朗克常量
；.
11
黑体辐射公式
1900 年 10 月19 日，普朗克在 德国物理学会会议上提出一个黑体 辐射公式
M (T )
2πh c2
3
eh kT
1
h = 6.62610 ─34 J·s
；.
M.Planck 德国人 1858 －1947
12
M ,T 实验值
死后他的墓碑上只刻着他的姓名和
h = 6.62610 ─34 J·s
；.
15
1. 下列叙述正确的是 ( ACD )
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. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
；.
16
2. 炼钢工人通过观察炼钢炉内的颜色，就可以估计出炉 内的温度，这是根据什么道理?
根据热辐射的规律可知，当物体的温度升高时，热辐 射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大，温 度越高红光成分减少，频率比红光大的其他颜色的光，为 橙、黄、绿、蓝、紫等光的成分就增多。因此可根据炉内 光的颜色大致估计炉内的温度。
பைடு நூலகம்
；.
17
3. 对应于3.4×l0 ─19 J 的能量子，其电磁辐射的频率和波 长各是多少？它是什么颜色？