17.1能量量子化2精读.ppt

【例1】下列叙述正确的是（ ） 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 ACD 【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 【例3】对应于3.4×l0-l9J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？ [解析] 根据公式ε hν和ν c/λ得 ν ε/h 5.13×1014Hz λ c/ν 5.85×10-7Hz 5.13×10-14Hz的频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长为5.85×l0—7m。 1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文，宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基石之一, 为我们打开了量子之门, 就在1900年，一个名叫爱因斯坦 Albert Einstein 的青年从苏黎世联邦工业大学 ETH 毕业，正在为将来的生活发愁。5年后他受量子化启发提出了光量子,成功的解释了光电效应. 能量量子化:物理学的新纪元 就在那一年,在丹麦，15岁的玻尔 Niels Bohr 正在哥本哈根的中学里读书。玻尔有着好动的性格。学习方面，他在数学和科学方面显示出了非凡的天才，但是他的笨拙的口齿和惨不忍睹的作文却是全校有名。13年后他提出了原子轨道量子化. 德布罗意 Louis de Broglie 当时8岁，还正在家里接受良好的幼年教育。后来他提出了物质波. 再过12个月，维尔兹堡 Wurzberg 的一位著名希腊文学教授就要喜滋滋地看着他的宝贝儿子小海森堡 Werner Karl Heisenberg 呱呱坠地。 以上人物都将在我们的课文中出现.请同学们记住他们的名字. 能量量子化:物理学的新纪元 课堂练习 2.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? 3.光源发出的光能是一份一份的，那么每份光能是怎样传到你的眼睛里呢？是均匀分布在两只眼睛里？还是每份只传给一只眼睛上的某一处呢？ 请你与同桌讨论一下,说说你的猜想. 1.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? 联想 根据物理课本知识，物体的所带电量是基本电荷的整数倍，但现代科学发现：有的基本粒子所带电量是基本电荷的分数倍。 普朗克提出了能量是最小能量hν的整数倍，那么该最小能量还能再分吗？如果能分，又是按怎样的规律分呢? 1900年12月14日普朗克在德国物理学会上报告了自己的研究结果，他的公式受到欢迎，但他的能量子假说，却受到冷遇，当时没有人相信他的假说。 能量子假说的提出，给经典物理学打开了一个缺口，为量子物理学安放了一块奠基石，宣告量子物理学的诞生。 小资料库 能量的变化竟然是不连续的，这与物理学界几百年来信奉的“自然界无跳跃”的原则直接矛盾，因此量子论出现之后，许多物理学家不予接受。量子论的出现，物理学界最初的反应是极其冷淡的。人们只承认普朗克那个同实验一致的经验性的辐射公式，而不承认他的理论性的量子假说。 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。” 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。 　　１９０５年，爱因斯坦提出光量子假说，成功地解释了光电效应；１９０６年，他又将量子理论运用到固体比热问题，获得成功；１９１２年，玻尔将量子理论引入到原子结构理论中，克服了经典理论解释原子稳定性的困难，建立了他的原子结构模型，取得了原子物理学划时代的进展；１９２２年，康普顿通过实验最终使物理学家们确认光量子图景的实在性，从而使量子理论得到科学界的普遍承认。 面对量子论的发展与成功，以及科学界的批评，普朗克最终放弃了倒退的立场。1920年，在诺贝尔奖颁奖仪式上，他作了题为《量子理论的创立和当前的发展状况》的演讲，演讲中他说：“……我觉得