17.1能量量子化 ppt课件

每日一练 如图所示为两块质量均为m 长度均为L的木板放置在光滑的水平桌面上 木块1质量也为m 可视为质点 放于木板2的最右端 木板3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木板2发生碰撞后粘合在一起 如果要求碰后木块1停留在木板3的正中央 木板3碰撞前的初速度v0为多大 已知木块与木板之间的动摩擦因数为 于是1900年英国物理学家开尔文在瞻望20世纪物理学的发展的文章中说到 这两朵乌云是指什么呢 热辐射实验 迈克尔逊 莫雷实验 后来的事实证明 正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴 乌云落地化为一埸春雨 浇灌着两朵鲜花 两朵乌云引发的新纪元 黑体辐射 量子物理光的速度 相对论 17 1能量量子化 思考与讨论 1 在炉火旁边有什么感觉 2 投在炉中的铁块一开始是什么颜色 过一会儿又是什么颜色 固体在温度升高时颜色的变化 由于物体中的分子 原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射 所辐射电磁波的特征与温度有关 温度不同时 辐射的波长分布不同 1 热辐射现象 什么是热辐射 温度越高热辐射中成分有何变化 加热铁块过程 随着温度的升高 发光的颜色不同 温度 电磁波的短波成分 辐射规律 1 辐射的电磁波中包含各种波长的电磁波 不同波长 辐射强度不同 2 温度升高 辐射强度增大 同时辐射电磁波的频率和波长也在变化 随物而异 随物而异 随物而异 热辐射的辐射强度与温度 物体种类及其表面情况有关 太复杂了 怎么去研究热辐射的规律呢 德国物理学家基尔霍夫首先提出了绝对黑体的模型 黑体及黑体辐射 能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射 折射和透射的物体称为绝对黑体 简称黑体 黑体模型 空腔上的小孔炼钢炉上的小洞 向远处观察打开的窗子近似黑体 黑体是个理想化的模型 例 开孔的空腔 远处的窗口等可近似看作黑体 实验表明 对于一般材料的物体 辐射电磁波的情况除与温度有关外 还与材料的种类及表面状况有关 而黑体辐射电磁波的规律只与黑体的温度有关 因而可以反映某种具有普通意义的客观规律 于是 在研究热辐射的规律时 人们特别注意对黑体辐射的研究 黑体辐射的实验规律 观察图中横 纵坐标轴表示的物理量 回答下面的问题 每一条图线都有起伏 说明什么问题 几条图线对比 在同一波长附近 辐射强度与温度什么关系 几条图线对比 辐射强度的最大值有什么特点 1 随着温度的升高 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 辐射强度 瑞利 金斯公式 1900年 维恩公式 1896年 试验曲线 经典物理的困难 黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云 理论与实验符合的让人击掌叫绝 1800K 普朗克的拟合结果 普朗克能量子理论 微观粒子的能量只能是某一最小能量值 的整数倍 E n n 1 2 这个不可再分的最小能量值 叫能量子 简称量子 n为正整数 称为量子数 h 6 626 10 34J S 普朗克常数 能量子的能量 h 是辐射吸收的电磁波的频率 能量 量子 经典 问题与练习 在一杯开水中放入一枝温度计 开水静置室内 可以看到开水的温度是逐渐降低的 既然从微观的角度来看能量是一份一份向外辐射的 为什么它的温度不是一段一段地降低 结论 1 在宏观尺度内研究物体的能量变化时我们可以认为 物体的运动是连续的 能量变化是连续的 不必考虑量子化 因为每个能量子的能量很小 宏观物体的能量不连续变化非常不明显 可以忽略不计 2 在研究微观粒子时必需考虑能量量子化 人有了知识 就会具备各种分析能力 明辨是非的能力 所以我们要勤恳读书 广泛阅读 古人说 书中自有黄金屋 通过阅读科技书籍 我们能丰富知识 培养逻辑思维能力 通过阅读文学