17.1 能量量子化1
17.1能量量子化1
M 0 ( , T ) C1 5e
C2 T
短波与实验曲线接近， 长波相差很大。
二、 黑体辐射及其特点
19世纪末，许多物理学家企图用经典电磁理论和经典 统计理论，建立黑体辐射的单色辐射本领随波长（频 率）的变化规律，并对黑体辐射的波长（频率）分布 实验曲线作出理论解释。但是都未能如愿，反而得出 了与实验不符的结果。
黑体模型
黑体模型
空腔上的小孔
炼钢炉上的小洞
向远处观察打开 的窗子 近似黑体
e0 ( , T )
辐射强度
实验结果
黑体辐射的规律: 1、随着温度的升高，各种波长 的辐射强度都有增加； 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。
0
1
2
3
4
5
6
λ
(μm)
二、 黑体辐射及其特点
19世纪末，许多物理学家企图用经典电磁理论和经典 统计理论，建立黑体辐射的单色辐射本领随波长（频 率）的变化规律，并对黑体辐射的波长（频率）分布 实验曲线作出理论解释。但是都未能如愿，反而得出 了与实验不符的结果。 2. 维恩公式
第一节
能量量子化
1. 热辐射现象
固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长 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。
这种与温度有关的辐射 称为热辐射
1. 热辐射现象
由于分子热运动导致物体辐射电磁波 温度不同时 辐射的波长分布不同
温度 发射的能量 电磁波的短波成分
瑞利— 金斯公式
1. 瑞利—金斯公式
M 0 ( , T ) CT
4
能量量子化
三、黑体辐射的实验规律是怎样的？
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。
0 1 2 3 4 μm
四、经典理论解释黑体辐射规律时遇到困难
辐射强度
实 验 值紫
外 灾
难
用经典热力学理论分析
维恩公式:
在短波区与实验非常接近， 在长波区与实பைடு நூலகம்偏离很大；
用经典麦克斯韦理论去分析
瑞利公式: 在长波区与实验非常符合， 在短波区与实验严重不符。
维恩线
瑞利线
o 1 2 3 4 5 6 7 8 /μm
五、普朗克的量子化理论的完美解释令 人击掌叫绝！
辐射强度
普朗克公式：
普朗克公式图象
1 2 3 4 5 6 7 8 9 λ/μm
17.1 能量量子化
红外线温度计
一、什么是热辐射？有怎样的规律？
一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的 温度有关，所以叫做热辐射。
温度越高，辐射越强。
二、选择怎样的物体研究热辐射？
只辐射而不反射电磁波 的物体，能够完全吸收 各种波长的电磁波。这 种物体就是绝对黑体， 简称黑体。
论，发现基本量子， 提出能量量子化的假 设
例4．光是一种电磁波，可见光的波长范围是 400—760nm。400nm、760nm电磁辐射的能量子 ε的值是多少？
返回
25℃ 20摄氏度
化学反应， 放出热量100J
50J 32.233J 3.1415926J
六、普朗克的困惑与不安
又进行长达10年的辛苦研究，最后不得不 承认，自己最初的观点是正确的。 能量是量子化的！
新人教版选修3-5《171_能量量子化》课时训练物理试卷有答案
新人教版选修3-5《17.1 能量量子化》课时训练物理试卷一、黑体与黑体辐射第十七章波粒二象性第1节能量量子化1. 黑体：是指能够________吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。
2. 热辐射：周围的一切物体都在辐射________，这种辐射与物体的________有关。
3. 黑体辐射的实验规律（1）一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与________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________有关，如图所示。
①随着温度的升高，各种波长的辐射强度都________；②随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长________的方向移动。
二、能量子定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的________。
即：能的辐射或者吸收只能是________。
这个不可再分的最小能量值ε叫做________。
能量子大小ε＝ℎν，其中ν是电滋波的频率，ℎ称为________常量。
ℎ＝________J⋅s （一般取ℎ＝6.63×10−34J⋅s）。
能量的量子化在微观世界中微观粒子的能量是________的，或者说微观粒子的能量是________的。
这种现象叫能量的量子化。
【概念规律练】关于热辐射，下列说法中正确的是（）A.一切物体都在辐射电磁波B.任何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的温度有关D.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的（）A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加B.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C.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已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为ℎ，则电磁辐射的能量子ε的值为（）A.ℎcλB.ℎλC.cℎλD.以上均不正确神光“Ⅱ”装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的紫外激光，已知普朗克常量ℎ＝6.63×10−34J⋅s，则该紫外激光所含光子数为（）A.2.1×1021个B.4.2×1021个C.2.1×1015个D.4.2×1015个一、【方法技巧练】利用能量子的关系式求解有关问题氦-氖激光器发出波长为633nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为（）A.2.2×1015B.3.2×1015C.2.2×1014D.3.2×1014小灯泡的功率P＝1W，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长λ＝10−6m，求在距离d＝1.0×104m处，每秒钟落在垂直于光线方向、面积为1cm2的球面上的光子数是多少？(ℎ＝6.63×10−34J⋅s)课后巩固练对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（）A.温度B.材料C.表面状况D.质量能正确解释黑体辐射实验规律的是（）A.能量的连续经典理论B.普朗克提出的能量量子化理论C.以上两种理论体系任何一种都能解释D.牛顿提出的能量微粒说下列说法正确的是（）A.微观粒子的能量变化是跳跃式的B.能量子与电磁波的频率成正比C.红光的能量子比绿光大D.电磁波波长越长，其能量子越大红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是（）A.红光B.橙光C.黄光D.绿光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，光量子能量不变关于光的传播，下列说法中正确的是（）A.各种色光在真空中传播速度相同，在介质中传播速度不同B.各种色光在真空中频率不同，同一色光在各种介质中频率相同C.同一色光在各种介质中折射率不同，不同色光在同一介质中折射率相同D.各种色光在同一介质中波长不同，同一色光在真空中的波长比任何介质中波长都长对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（）A.以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C.吸收的能量可以是连续的D.辐射和吸收的能量是量子化的对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是（）A.太阳光是由各种单色光组成的复色光B.在组成太阳光的各单色光中，其能量最强的光为红光C.在组成太阳光的各单色光中，其能量最强的光为紫光D.组成太阳光的各单色光的能量都相同在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用，蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的，假设老鼠的体温约37∘C，它发出的最强的热辐射的波长为λ(m)，根据热辐射理论，λ(m)与辐射源的绝对温度的关系近似为Τλ＝2.90×10−3m⋅K．老鼠发出最强的热辐射的波长为（）A.7.9×10−5mB.9.4×10−6mC.1.16×10−4mD.9.7×10−8m由能量的量子化假说可知，能量是一份一份的而不是连续的，但我们平时见到的宏观物体的温度升高或降低，为什么不是一段一段的而是连续的，试解释其原因。
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
专题17.1能量量子化-2017年高中物理全国名卷试题分章节汇编(选修3-5)(Word版含解析)
一、单选题1．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为()A. pchλB.hcλC.phcλD.chpλ【答案】 C【解析】每个光子的能量为：E=hγ=h cλ，设每秒（t=1s）激光器发出的光子数是n，则：Pt=nE，即：P=nh cλ，得：n=Phcλ；故C正确，ABD错误；故选C．2．下列宏观概念是“量子化”的是（）A. 物体的质量B. 木棒的长度C. 花生米的粒数D. 物体的动能【答案】 C【解析】粒数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的．其它三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的．故只有C正确；故选C．点睛：量子化在高中要求较低，只需明确量子化的定义，知道“量子化“指其物理量的数值会是一些特定的数值即可．3．历史上很多物理学家对物理学的发展做出了重要的贡献，下面有关描述符合物理学史实的是A. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在，开创了现代通信技术B. 爱因斯坦创立了狭义相对论，颠覆了人类固有的时空观C. 查德威克发现了电子，揭开了人类探究原子结构的序幕D. 德布罗意提出能量子假说，一举解决了经典理论在黑体辐射上遇到的困难【答案】 B4．关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图中正确的是A. B.C. D.【答案】 B点睛：解决本题的关键知道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，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．5．关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是（）A.B.C.D.【答案】 B【解析】根据黑体辐射的实验规律：随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，选项C、D错误。
另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短方向移动，选项A错误，B正确。
6．(2006·全国卷1)红光和紫光相比( )A. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B. 红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C. 红光光予的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D. 红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小【答案】 B【解析】红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B。
高二下学期物理人教版选修3-5课件：14.5电磁波谱17.1能量量子化
（1）振动着的带电微粒的能量是某一最小能量的整数倍。
E=nε（n=1,2……）
n为正整数，称为量子数。 ε：能量子，简称量子
（2）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。
（3）对于频率为ν的电磁波 ε=hν
普朗克常量h=6.626×10-34J·s
比喻：电磁波就好象是机关枪发射子弹，子弹是一颗一颗 向前运动的，每一颗子弹就好象是一份电磁波。
二、电磁波谱的分类及应用
3.可见光（visible light）
• 能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光，如：红、橙、黄、 绿、蓝、靛、紫各色光。
• 在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为700nm～400nm）。 • 观察物体，照像等等，都是可见光的应用。
二、电磁波谱的分类及应用
问题：天空为什么是亮的？
量子究竟是什么？
一、黑体（blackbody）
热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关。 • 物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，不能
引起人的视觉。当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来 越强。
热辐射的特性：辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所
不同。
投在炉中的铁块
• 实验表明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有 关外，还与材料的种类及表面状况有关，而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，因而反映了某种具有普遍 意义的客观规律。于是，在研究热辐射的规律时，人们特别注意 对黑体辐射（blackbodyradiation）的研究。
三、能量子（energy quantum）能量子假说
四、电磁波的能量
电磁波有能量。电 磁波是一种物质存 在的形式。 例：微波炉，食物 增加的能量是微波 给的。
波粒二象性
17.1 能量量子化【自主学习】1.我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的________有关，所以叫做热辐射。
2．如果某种物体能够________入射的各种波长的电磁波而不发生________，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。
黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的________有关。
3．黑体与黑体辐射(1)热辐射①定义：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，所以叫热辐射。
②热辐射的特点物体在任何温度下都会发射电磁波，热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
当物体温度较低时(如室温)，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波(在红外线区域)，不能引起人的视觉；当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大。
(2)黑体①定义：在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。
如果一个物体能够完全吸收投射到其表面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。
②黑体辐射的特性：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.黑体辐射的实验规律(1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
(2)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，5. 普朗克假说：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________。
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________地辐射或吸收的。
这个不可再分的最小能量值ε叫做________，ε＝________，ν是电磁波的频率，h是一个常量，后被称为普朗克常量。
其值为h＝________ J·s。
导思：何为“紫外灾难”？【导练1】黑体辐射的实验规律如图17－1－3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【导练2】．关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是( )A ．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值εB ．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C ．能量子与电磁波的频率成正比D ．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的【导练3】光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400—700 nm 、400 nm 、700 nm 电磁辐射的能量子的值各是多少？17.2 光的粒子性导学一.爱因斯坦的光电效应方程爱因斯坦从普朗克的能量子说中得到了启发，他提出：1.光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为 。
第十七章 波粒二象性知识总结
第十七章 波粒二象性 17.1能量量子化一、黑体与黑体辐射 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． 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，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．(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．想一想 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． 二、黑体辐射的实验规律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着波长较短的方向移动．现实生活中不存在理想的黑体，实际的物体都能辐射红外线(电磁波)，也都能吸收和反射红外线(电磁波)，绝对黑体不存在，是理想化的模型． 三、能量子1．定义：普朗克认为，带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子．注意：带电微粒的辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的2．大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h 是普朗克常量，数值h ＝6.626×10－34J ·s(一般h 取6.63×10－34 J ·s)．其中ν ＝ cλ 在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化．17.2光的粒子性一、光电效应（光电效应证明了光的粒子性）1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．2．光电子：光电效应中发射出来的电子． （1）光电效应的实质：光现象――→转化为电现象． （2）光电效应中的光包括不可见光和可见光．（3）光电子：光电效应中发射出来的光电子，其本质还是电子．光电子的能量只与入射光的频率有关，与光的强度无光。
第十七章 波粒二象性全章教学案
选修3－5 第十七章教学案(1)课题: 17.1 能量量子化主备人：教学目标：1、了解黑体和黑体辐射的实验规律。
2、体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
教学内容：一．黑体与黑体辐射1．热辐射：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。
特性：2．绝对黑体（简称黑体）：某种物体能够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，简称。
一般材料的物体，辐射的电磁波除与有关，还与的种类及状况有关。
3．黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。
随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有。
另一方面，辐射强度的极大值向波长较的方向移动。
二．能量量子化1．普朗克能量量子化假说：(能量子概念)普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能时，只能辐射和吸收某个最小能量值的。
即：能的辐射或者吸收只能是。
这个不可再分的最小值ε叫做。
2．能量子公式：ε=hγ，其中γ是电磁波的频率，h称为常量。
h= 。
3．能量的量子化：在微观世界中能量是的，或者说微观粒子的能量是的，这种现象叫能量的量子化。
4．量子化假说的实验证实5．普朗克能量量子化假说的意义例题分析：1．对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（）A．温度B．材料C．表面状况 D．质量2.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700nm.400nm、700nm电磁辐射的能量子ε的值是多少？3. 根据课本中的黑体辐射规律图(图17.1-2)可知（）A．随温度升高，各波长的辐射强度都增加B．随温度降低，各波长的辐射强度都增加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随堂训练：1.以下宏观概念，哪些是“量子化”的？（）A．物体的长度 B．物体所受的重力C．物体的动能 D．人的个数3．某红光的波长为6.35 10-7m,求其能量子的值。
作业1学号姓名.1、关于热辐射，下列说法正确的是（）A.物体辐射红外线称为热辐射B.当物体温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强C.一切物体都在辐射电磁波D.借助电磁波传递能量的方式称为热辐射2、关于黑体辐射，下列说法正确的是（）A.非常黑的物体称为黑体B.黑色的物体只会吸收电磁波，不会向外辐射热量C.黑体对电磁波的吸收能力强，而反射和辐射电磁波的能力较弱D.黑体的温度升高时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动3、下列说法正确的是（）A.辐射是热传递的一种方式，物体温度越高，热辐射强度越大B.黑体的温度越高，辐射的电磁波波长越短，强度越大C.红色物体对红光反射能力较强D.辐射源的辐射强度与该物体的表面性质、材料、黑暗程度和温度有关4、下列有关普朗克的能量子假说的说法中，正确的是（）A.普朗克认为带电微粒辐射或吸收能量时，只能一份一份地辐射或吸收B.普朗克的能量子假说与黑体辐射的实验结果符合得非常好C.普朗克的能量子假说打破了电磁波能量只能连续传递的传统观念D.普朗克通过对黑体辐射的研究，深刻地认识到微观物质世界的量子化性质5、关于热辐射中能量子的能量，下列说法正确的是（）A. 能量子的能量跟它在真空中的波长成正比B. 能量子的能量跟它在真空中的波长成反比C. 能量子的能量跟物体的速度平方成正比D.以上说法都不正确6、试求Hz 6101⨯的无线电波和900nm 的紫外线的能量子的能量之比。
17.1能量量子化
课堂学习流程设计
【课程导学】
【范例精析】
达标检测
A类
1
关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有( )
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．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
C．黑体热辐射的强度与波长无关
17.1能量量子化
学习目标
1、了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射
2、了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系
3、了解能量子的概念
学习重难点
重点：能量子的概念
难点：黑体辐射的实验规律
学法指导
预习评价
黑体与黑体辐射
1．热辐射：周围的一切物体都在辐射电磁波．这种辐射与物体的_____有关，所以叫做热辐射．
2．黑体：某种物体能够______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．
黑体辐射的实验规律
1．一般材料的物体，辐射的电磁波除与______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．随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有________．另一方面，辐射强度的极大值向波长较____的方向移动．
D．黑体辐射无任何实验
2
能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10—18J，已知可见光的平均波长约为60μm，普朗克常量丸：6．63 x10—34J·s，则进人人眼的光子数至少为( )
A．1个B．3个C .30个D．300个
3
某广播电台发射功率为10kW，在空气中波长为187．5 m的电磁波，试求：
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从能量转化的角度来认识，是热能转化为电磁能的过程。 （2）黑体 教师：除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电 磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。 概念：能全部吸收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。 黑体模型 教师：课件展示黑体模型。 不透明的材料制成带小孔的的空腔，可近似看作黑体。如图所示。 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 2．黑体辐射的实验规律 教师：引导学生阅读教材“黑体辐射的实验规律” ，接合课件展示，讲解黑体辐射的实验 规律。如图所示。 黑体热辐射的强度与波长的关系：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。 教师：提出问题，设置疑问。怎样解释黑体辐射的实验规律呢？ 在新的理论诞生之前，人们很自然地要依据热力学和电磁学规律来解释。德国物理学家维 恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。结果导致理论与实验规律 不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难” 。 课件展示：瑞利--金斯线。见课件。
教学流程\内容\板书 （一）引入新课 教师：介绍能量量子化发现的背景： （多媒体投影，见课件。 ） 19 世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分 子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切 电磁现象的 Maxwell 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。 1900 年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言： “科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。 ” 也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数 据的小数点后面在加几位罢了！ 但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----” 这两朵乌云是指什么呢？ 一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。 然而， 事隔不到一年（1900 年底） ，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905 年） 从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔 的领域。正可谓“山重水复疑无路， 柳暗花明又一村” 。 点出课题：我们这节课就来体验物理学新纪元的到来――能量量子化的发现 （二）进行新课 1．黑体与黑体辐射 教师：在了解什么是黑体与黑体辐射之前，请同学们先阅读教材，了解一下什么是热辐射。 学生：阅读教材关于热辐射的描述。 教师：通过课件展示，加深学生对热辐射的理解。并通过课件展示，使学生进一步了解热 辐射的特点，为黑体概念的提出准备知识。 （1）热辐射现象 固体或液体，在任何温度下都在发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。 例如：铁块 温度↑ 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色
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实验结果
1500K 1300K 1100K 0 1 2 3
1700K
λ 4 5 (μ m)
6
作业 布置 教学 心得
第 2 页
教学案
科目: 物 理 主备人： 高三物理组 备课日期：
课
题
17．1 能量量子化
第
1
课时
计划上课日期：
1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射 2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系 教学目标 3．了解能量子的概念
教学重难点
能量子的概念、黑体辐射的实验规律 关键点拨 加工润色