人教版高中物理精讲精练-选择性必修34.1普朗克黑体辐射理论 解析版.pdfVIP

4.1普朗克黑体辐射理论

【考点归纳】

考点一：黑体与黑体辐射

考点二：黑体辐射实验规律

考点三：能量量子化

考点四：ε＝hν的应用

【知识归纳】

知识点一、黑体与黑体辐射

1．黑体：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

(1)定义：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射．

(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．

技巧归纳：

(1)黑体是一个理想化的物理模型．

(2)黑体看上去不一定是黑的，有些可看成黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮．

2．一般物体与黑体的比较

热辐射特点吸收、反射特点

一般辐射电磁波的情况与温度、材料的种既吸收又反射，其能力与材料的种类

物体类及表面状况有关及入射波长等因素有关

辐射电磁波的强度按波长的分布只与

黑体完全吸收各种入射电磁波，不反射

黑体的温度有关

3.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，如图所示．

考点二：能量子

1．定义：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε

叫作能量子．

2．表达式：ε＝hν.其中ν是带电微粒的振动频率，即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率．h称为普朗克常量．h

－34

＝6.62607015×10J·s.

3．能量的量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的．

技巧归纳：

1．普朗克的量子化假设

(1)能量子

振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，例如可能是ε或2ε、3ε……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一份一份地辐射或吸收的．这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子．

(2)能量子表达式：ε＝hν

－34

ν是带电微粒的振动频率，h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h＝610J·s.

(3)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．

2．对能量量子化的理解

(1)物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量

的任何一个中间状态．

(2)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．

【题型归纳】

题型一：黑体与黑体辐射

．（高二上全国）关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）

124-25·

A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的

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

D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔

射出，这个空腔就成了一个黑体

【答案】C

【详解】

．黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故错误；

AA

．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，故错误，正确；

BCBC

．小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此小孔成了一个黑体，而不