高中物理人教必修三13.5 能量量子化課件(共16張)

1、能量量子化一、熱輻射1.概念：我們周圍的一切物體，在任何溫度下都在輻射各種波長(zhǎng)的電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫做熱輻射。固體在溫度升高時(shí)顏色的變化1400 K800 K1000 K1200 K 例如：鐵塊 溫度 從看不出發(fā)光到暗紅到橘紅到黃白色。 一個(gè)20瓦的白熾燈和一個(gè)200瓦的白熾燈昏黃色接近白色一、熱輻射1.概念：我們周圍的一切物體，在任何溫度下都在輻射各種波長(zhǎng)的電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫做熱輻射。2.特征：輻射強(qiáng)度及波長(zhǎng)的分布隨溫度變化；隨著溫度升高，電磁波的短波成分增加。注意： 激光、日光燈發(fā)光不是熱輻射。3.熱輻射的主要成分：室溫時(shí)，主要是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波；

2、高溫時(shí)，主要是波長(zhǎng)較短的電磁波。低溫物體發(fā)出的是紅外光；熾熱物體發(fā)出的是可見(jiàn)光；高溫物體發(fā)出的是紫外光。物體除了輻射電磁波外，還會(huì)吸收、反射外界射來(lái)的電磁波。一、熱輻射不透明體外來(lái)各種波長(zhǎng)的輻射能反射某些波長(zhǎng)的輻射能吸收某些波長(zhǎng)的輻射能（隨物而異）發(fā)射各種波長(zhǎng)的熱輻射能（隨物而異）TT一處于某溫度（隨物而異） 熱輻射的輻射強(qiáng)度與溫度、物體種類及其表面情況有關(guān)，太復(fù)雜了！ 怎么去研究熱輻射的客觀規(guī)律呢？實(shí)際物體熱輻射的復(fù)雜性一、熱輻射黑體與黑體輻射黑體：如果一個(gè)物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波，而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱黑體。不透明材料制成的帶小孔的空腔空腔上的小孔注意：（1

3、）黑體是個(gè)理想化的模型。（2）一般物體的輻射與溫度、材料、表面狀況有關(guān)，但黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)。一、熱輻射黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律熱電偶加熱器觀測(cè)口特點(diǎn)：隨溫度的升高各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都在增加； 絕對(duì)黑體的溫度升高時(shí)，輻射強(qiáng)度的最大值向短波方向移動(dòng)。二、能量子普朗克能量子假說(shuō)能量量子經(jīng)典3.諧振子只能一份一份按不連續(xù)方式輻射或吸收能量；h = 6.62610 34 Js 普朗克常量 二、能量子普朗克能量量子化 物理學(xué)的新紀(jì)元牛頓以來(lái)物理學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一跨出了真正說(shuō)明物質(zhì)世界量子性的第一步二、能量子普朗克能量量子化 物理學(xué)的新紀(jì)元牛頓以來(lái)物理學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一 Plan

4、ck 拋棄了經(jīng)典物理中的能量可連續(xù)變化、物體輻射或吸收的能量可以為任意值的舊觀點(diǎn)，提出了能量子、物體輻射或吸收能量只能一份一份地按不連續(xù)的方式進(jìn)行的新觀點(diǎn)。這不僅成功地解決了熱輻射中的難題，而且開(kāi)創(chuàng)物理學(xué)研究新局面，標(biāo)志著人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)已經(jīng)從從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域，為量子力學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。1918年他榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。死后他的墓碑上只刻著他的姓名和 h = 6.62610 34 Js 三、能級(jí)原子的能量是量子化的。這些量子化的能量值叫做能級(jí)。練習(xí)1：下列敘述正確的是（ ）A. 一切物體都在輻射電磁波B. 一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C. 黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體溫度有關(guān)D. 黑體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波練習(xí)2：關(guān)于對(duì)黑體的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)C黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān)，與材料的種類及表面狀況無(wú)關(guān)D如果在一個(gè)空腔壁上開(kāi)一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個(gè)空腔就成了一個(gè)黑體練習(xí)3：紅、橙、黃、綠四種單色光中,光子能量最小的是（ ）A.紅光B.橙光C.黃光D.綠光一、熱輻射現(xiàn)象 二、能量子三、能級(jí)1.熱輻射現(xiàn)