2017-2018学年高中物理第17章波粒二象性1能量量子化学案新人教版选修3-5

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1、1能量量子化［学习目标］1.了解热辐射和黑体辐射的概念，了解黑体辐射的实验规律.2.了解能量子的概念及其提出的科学过程.3.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点.知识探究一、黑体与黑体辐射［导学探究］1•什么是热辐射？这种辐射与物体的温度有何关系？与材料种类及表面状况有关吗？答案(1)一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射.(2)辐射强度按波长的分布情况是：随物体的温度的升高，热辐射中波长较短的电磁波成分越来越强.(3)有关.2.什么是黑体辐射？它与热辐射有什么不同？答案(1)能够完全吸收各种波长的电磁波的物体，叫做黑体.(2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分

2、布只与温度有关.而热辐射还与其他因素有关(材料的种类和表面状况).［知识梳理］1.热辐射(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关,所以叫热辐射.(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的湿度而有所不同.2.黑体(1)定义：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)黑体辐射特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的逼度有关.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)黑体一定是黑色的物体.(X)(2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体.(V)(3)只有高温物体才能辐射电磁波.(X)(4)温度

3、越高，黑体辐射电磁波的强度越大.(V)二、黑体辐射的实验规律［导学探究］1.黑体辐射电磁波的强度按波长分布如图1所示，当温度从1300K升高到1700K时，各种波长的电磁波的辐射强度怎么变？辐射强度极人值对应的波长如何变化?图1答案变强.辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即变短.2.你认为现实生活中存在理想的黑体吗？答案现实生活中不存在理想的黑体，实际的物体都能辐射红外线（电磁波），也都能吸收和反射红外线（电磁波），绝对黑体不存在，是理想化的模型.［知识梳理］黑体辐射的实验规律1.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加.2.随着温度的升高，辐射强度的极人值向着波长较短的方向移动

4、.［即学即用］判断下列说法的正误.（1）黑体是一种客观存在的物质.（X）（2）黑体辐射随温度升高强度变强.（V）三、能量子［导学探究］某激光器能发射波长为久的激光，那么激光光量子的能量可以取任意值吗？是连续的还是一份一份的？设普朗克常量为力，那么每个激光光量子的能量是多少？如激光发射功率为戶，那么每秒钟发射多少个光量子？cPPA答案光量子的能量不是连续的，而是一份一份的，上-行.个数n=^—［知识梳理］能量子1.定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值£的整数倍,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

5、值£叫做能量子.2.能量子大小：£=业,其中#是电磁波的频率，力称为普朗克常量.力=6.626X107J・s（—般取h=6.63X10-"J・s）.1.能量的量子化：在微观世界屮能暈是暈子化的,或者说微观粒子的能暈是分立的.［即学即用］判断下列说法的正误.（1）微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.（V）（2）能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比.（J）题型探究一、黑体辐射的规律1.一般物体与黑体的比较热辐射特点吸收、反射特点一般物体辐射电磁波的情况与温度、材料的种类及表面状况有关既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑

6、体的温度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射2.随着温度的升高，黑体辐射的各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.【例1】A.随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B.随温度降低，各种波长的辐射强度都增加0.随温度升高,辐射强度的极人值向波长较短的方向移动D.随温度降低,辐射强度的极人值向波长较长的方向移动答案ACD解析由题图对知，随温度升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，当温度降低时，上述变化都将反过來.针对训练关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）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

7、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I）.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二、能量子的理解和计算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