【金牌学案】高中物理 第十七章 1 能量量子化课件 新人教版选修35.ppt

第十七章波粒二象性 1 能量量子化 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 h 是电磁波的频率 h是一个常量 后被称为普朗克常量 planckconstant 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633nm的激光 当激光 器的输出功率为1mw时 每秒发出的光子数为 a 2 2 1015b 3 2 1015c 2 2 1014d 3 2 1014 答案 b j s 则该紫外激光所含光子数 1 神光 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2400j 波长 0 35 m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2400j 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 a 随温度升高 各种波长的辐射强度都有增加b 随温度降低 各种波长的辐射强度都有增加 c 随温度升高 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动d 随温度降低 辐射强度的极大值向波长较长的方向移动解析 由题图可知 随温度升高 各种波长的辐射强度有增加 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 变化正好反过来 故选b 答案 b 答案 4 97 10 2 84 10 题型2 能量子的计算 例题 光是一种电磁波 可见光