2025年人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步第5节能量量子化.pptxVIP

第十三章电磁感应与电磁波初步;第5节能量量子化;?;?;素养能力提升;探究点热辐射能量子;●新知导学

情境：(1)把铁块投进火炉中，刚开始铁块只是发热，并不发光。随着温度的升高，铁块会慢慢变红，开始发光。铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色。为什么会有这样的变化呢？

(2)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，会怎样？;[提示]

(1)辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。常温下我们看到不发光的物体颜色就是物体表面反射光所致。

(2)物体看起来是黑色的。;●基础梳理

一、热辐射

1．概念：一切物体都在辐射__________，且辐射与物体的________有关，所以叫热辐射。

2．特点：温度升高时，热辐射中波长较______的成分越来越______。

3．黑体：能够完全吸收入射的各种波长的__________而不发生反射。;二、能量子

1．概念：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的__________，这个最小的能量值______叫__________。

2．大小：ε＝________，其中h＝6.63×10－34J·s。

3．爱因斯坦光子说：光是由一个个不可分割的__________组成，能量大小为________，光的能量子称作________。

三、能级

1．原子的能量是__________的，量子化的能量值叫________。

2．原子从高能态向低能态跃迁时________光子，光子的能量等于前后两个能级________。;[判断正误]

(1)一切物体都在辐射电磁波。()

(2)一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关。()

(3)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关。()

(4)黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波。()

(5)原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化。()

(6)原子从低能级向高能级跃迁时放出光子。();(7)原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差。()

(8)由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线。()

答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)√(8)√;●重难解读

一、热辐射和黑体辐射

1．黑体实际上是不存在的，只是一种理想情况。

2．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；有些可看成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。

3．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。;4．黑体辐射的实验规律

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，如右图所示。;二、能量子

1．普朗克的能量子概念：普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，当带电粒子辐射或吸收能量时，也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射，这样的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中h叫作普朗克常量，实验测得h＝6.63×10－34J·s，ν为电磁波的频率。

2.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。量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的。;三、能级

1．能级

原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级。

原子具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状态叫作基态，其他的状态叫作激发态。

2．能级之间的跃迁

处于低能级的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态，处于高能级的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子。;类型一热辐射和黑体辐射

典题1：下列说法正确的是()

A．只有温度高的物体才会有热辐射

B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量

C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以反射电磁波

D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关;[思维点拨]

本题考查了关于黑体辐射的知识，关键是熟悉黑体辐射的特点，注意掌握黑体辐射的规律是解题的关键。热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型；能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。;答案：D

解析：任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能量越多，故A错误；能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，故B、C错误；黑体辐射电磁波的强度按波长