高二物理选修3-5第十七章波粒二象性 第一节 能量量子化 学案教师版

1、.第十七章 波粒二象性第一节 能量量子化 学案班别 姓名 学号 一、自主预习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，所以叫做热辐射。2黑体：是指可以_吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。2黑体辐射的实验规律1一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的_及外表状况有关。2黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_有关。随着温度的升高，各种波长的辐射强度都_。随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长_的方向挪动。3能量子1定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的_。即能量的辐射或者吸收只能是_的。

2、这个不可再分的最小能量值叫做能量子。2能量子的大小：_，其中是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h6.63×1034 J·s。温度 完全种类 温度 增加 较短整数倍 一份一份 =h二、课堂打破【例题】神光“装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波长为0.35 m的紫外激光，普朗克常量h=6.63×1034 J·s，那么该紫外激光所含光子数为_个取两位有效数字。参考答案：4.2×1021试题解析：每个光子的能量E0=h=h，故所含的光子数为n= 个4.2×1021个三、稳固训练1.以下宏

3、观概念中，是量子化的有A物体的质量B弹簧振子的能量C汽车的个数D卫星绕地球运行的轨道2普朗克常量是自然界的一种根本常数，它的数值是A6.02×1023 mol B6.625×103 mol·sC6.626×1034 J·s D6.626×1034 mol·s3关于对黑体的认识，以下说法正确的选项是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按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及外表状况有关C黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及外表状况无关D假如在一个空腔壁上开一个很小的孔

4、，射入小孔的电磁波在空腔内外表经屡次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体4甲、乙两种单色光分别垂直进入一块厚玻璃砖，它们通过玻璃砖的时间t甲>t乙，那么，甲、乙两种单色光光子的能量关系是AE甲>E乙BE甲<E乙CE甲E乙D不能确定5多项选择黑体辐射的实验规律如下图，由图可知A随温度升高，各种波长的辐射强度都增大B随温度降低，各种波长的辐射强度都增大C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向挪动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向挪动6某种单色光的波长为，在真空中光速为c，普朗克常量为h，那么电磁波辐射的能量子的值为Ah B.C. D以上均不正确

5、7“约瑟夫森结由超导体和绝缘体制成假设在结两端加恒定电压U，那么它会辐射频率为的电磁波，且与U成正比，即kU.比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关你可能不理解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在以下选项中，推理判断比例系数k的值可能为A. B. C2he D.8氮氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为A2.2×1015 B3.3×1015C2.2×1014 D3.3×10149二氧化碳能很好吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.43×1031.6×103m

6、，相应的光子能量的范围是_。普朗克常量h6.6×1034J·s，真空中的光速c3.0×108m/s，结果取两位有效数字10一座建立中的楼房还没有安装窗子，尽管室内已经粉刷，假如从远处观察，把窗内的亮度与楼房外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？11.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400700 nm.400 nm、700 nm电磁辐射的能量子的值各是多少？h6.63×1034 J·s12.小灯泡的功率P1 W，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长106m，求小灯泡每秒钟辐射的光子数是多少？h6.63×1034 J·s

7、第十七章 波粒二象性1.能量量子化 参考答案及解析1. 【答案】C【解析】汽车的个数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因此是不连续的，是量子化的其他三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因此是连续的，非量子化的.2. 【答案】C【解析】普朗克常量是一个定值，由实验测得它的准确数值为6.626×1034 J·s，在记忆时关键要注意它的单位和数量级3. 【答案】C【解析】黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，应选项A错误；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，应选项B错误、选项C正确；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是

8、空腔，应选项D错误4. 【答案】A【解析】进入玻璃砖后，频率较大的光的波速较小，由t甲>t乙知甲光的频率高，光子的能量大，选项A正确。5. 【答案】ACD【解析】由题图可知，随温度升高，各种波长的辐射强度都增大，且辐射强度的极大值向波长较短的方向挪动，当温度降低时，上述变化都将反过来6. 【答案】A【解析】根据爱因斯坦光子说，1个光子的能量=h，其中为光子的频率，而光速c=，故一个光子的能量= h，应选A。7. 【答案】B【解析】电磁波的频率、普朗克常量h、能量E之间的关系Eh，因为kU，所以EhkU；电压U、电量q与能量E的关系是EqU，由题意知q2e，所以k.8. 【答案】B【解析】

9、一个该光子的能量h.当激光器输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为N，代入数据得N3.3×1015个B正确9. 【答案】1.2×10221.4×1022J【解析】由c，得，代入数据得频率范围为1.88×10112.1×1011Hz，又由h得能量范围为1.2×10221.4×1022J。10. 【解答】从远处观察，会发现窗内很暗，这是因为从外界射来的光线，经窗口射入室内，大部分光线要在室内经过屡次反射，才可能有时机射出窗口，在屡次反射的过程中，大部分光线被吸收掉，再从窗口射出的光线将是很少的。11. 【答案】4.97×1019 J2.84×1019 J【解析】根据公式和 h可知：400 nm对应的能量子1h6.63×1034× J 4.97×1019 J.700