17.1 能量量子化(人教版3-5)(整理)幻灯片.ppt

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17.1 能量量子化(人教版3-5)(整理)幻灯片

* 第十七章 波粒二象性 17.1 能量量子化 物理组 高中物理新人教版 选修3- 5系列课件 知识点 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电磁波,这种辐 射与物体的______有关. 温度 2.黑体:如果某种物体能__________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.实验表明:对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除 与_____有关外,还与材料的_____及___________有关,而黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关.在研 究热辐射的规律时,人们特别注意对黑体辐射的研究. 温度 种类 表面状况 温度 完全吸收 不发生反射 知识点 2 黑体辐射的实验规律 1.黑体辐射的获取:对图 17-1-1 中的空腔加热,空腔 内温度升高,小孔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.利用分光技术和热电偶等设备,便可测出它 辐射的电磁波强度按波长的分布情况. 图 17-1-1 2.实验发现: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.如图 17-1-2 所示. 图 17-1-2 【特别提醒】经典理论结果与实验事实之间产生的矛盾: (1)维恩公式在短波区与实验基本一致,而在长波区则偏离很 大;(2)瑞利公式在长波区与实验基本一致,而在短波区与实验 严重不符,当波长趋于零时,辐射会变得无穷大,即所谓的“紫 外灾难”,这显然是荒谬的. 知识点 3 能量子:超越牛顿的发现 1.能量子 (1)能量子 (2)能量子公式:_________ ε=hν ν是电磁波的频率,h 是一个常量,后被称为普朗克常量 (Planck constant),其值为_____________________ (3)能量的量子化 h=6.626×10-34J·s 在微观世界中能量不能连续变化,只能取分立值,这种现 象叫做能量的量子化. 2.量子化假设的实验证实 普朗克公式与实验结果比较,发现它与实验符合之好令人 击掌叫绝.如图 17-1-3 所示,曲线是根据普朗克的公式作出 的,小圆代表实验值. 图 17-1-3 3.普朗克的量子化假设的意义 普朗克的能量子假说,使人类对微观世界的本质有了全新 的认识,对现代物理学的发展产生了革命性的影响.普朗克常 量 h 是自然界最基本的常量之一,它体现了微观世界的基本特 征. 【例题】氦—氖激光器发出波长为 633 nm 的激光,当激光 器的输出功率为 1 mW 时,每秒发出的光子数为( ) A.2.2×1015 B.3.2×1015 C.2.2×1014 D.3.2×1014 答案:B J·s,则该紫外激光所含光子数 1.“神光Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系 统,利用它可获得能量为 2 400 J、波长λ=0.35 μm 的紫外激光. 已知普朗克常量 h=6.63×10-34 为多少? 解:紫外线的波长已知,由此可求得紫外线能量子的值, 再根据激光发射的光能量为 2 400 J,即可求得紫外激光所含光 子数. 题型 1 黑体与热辐射 【例题】下列说法错误的是( ) 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 解析:根据热辐射的定义,A 说法正确;一 般物体辐射电磁波的情况还和材料的种类及表面 状况有关,黑体辐射只与黑体的温度有关,B 说 法错误,C 说法正确;由黑体的定义可知道 D 说法正确. 答案:B 1.黑体辐射的实验规律如图 17-1-4 所示,下列说法错 误的是( ) 图 17-1-4

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