能量量子化（原卷版）

13.5能量量子化知识点1：热辐射和黑体辐射1、热辐射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。特点：温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强。随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，颜色不断发生变化，如下图所示：2、黑体辐射黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射。黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才会是黑的；有些可看成黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。黑体实际上是不存在的，只是一种理想模型。黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度只与温度有关。黑体辐射的实验规律：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，如下图所示：一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点：热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．在一定温度下，不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同。热辐射特点吸收、反射的特点一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类、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的波长等因素有关黑体辐射电磁波的强弱按波长的分布只与黑体的温度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射热辐射、黑体和黑体辐射1．下列说法正确的是（）A．只有温度高的物体才会有热辐射B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以反射电磁波D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关2．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）A．黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波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黑体辐射的实验规律3．关于黑体辐射图像如图所示，下列判断正确的是（）A．T1>T2>T3>T4B．T1<T2<T3<T4C．T1=T2=T3=T4D．测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度4．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是（）A．T1＜T2B．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动知识点2：能量子1、普朗克能量子概念能量子：普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，当带电粒子辐射或吸收能量时，也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射，这样的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中ν为电磁波的频率，h叫作普朗克常量，实验测得h＝6.63×10－34J·s，。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，这种现象叫做能量的量子化。量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的，而是分立的。2、爱因斯坦的光子说光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子。这说明光在发射和吸收时能量是一份一份的。频率为ν的光子的能量为ε＝hν。理解量子化与能量子5．以下关于光子的说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率无关B．紫光光子的能量比红光光子的能量小C．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒D．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子6．关于对能量子的认识，下列说法正确的是（）A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值εB．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C．能量子与电磁波的频率成反比D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的根据公式计算能量子ε的值7．关于光子的能量，下列说法中正确的是（）A．光子的能量跟它的频率成反比B．光子的能量跟它的频率成正比C．光子的能量跟它的速度成正比D．光子的能量跟它的速度成反比8．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温为37℃，它发出的最强的热辐射的波长为，根据热辐射理论，与辐射源的绝对温度的关系近似为，普朗克常量。那么老鼠发出最强的热辐射的波长和老鼠发出的这种最强的热辐射每份能量子（又叫作光子）的能量分别是（）A．

B．

C．

D．

知识点3：能级1、定义原子的能量是量子化，这些量子化的能量叫做能级。通常情况原子处于能量最低的状态，这是最稳定的。高速运动的原子经过撞击可能跃迁（指从一个量子状态到另一个量子状态的变化过程）到较高的能量状态，处于这些状态的原子不稳定，会自发地从能量较低的能级跃迁，放出光子。原子能量最低的状态称为基态，其余称为激发态。处于基态的原子最稳定。原子分立谱线如下图所示原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差。如图：hν=E4–E1。当原子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定。对能级的理解9．一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（）A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差B．吸收光子，能量减少C．放出光子，能量增加D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差10．光子的发射和吸收过程是（）A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B．原子不能从低能级向高能级跃迁C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值多选题11．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C．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12．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加D．随温度降低，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动13．关于黑体辐射的实验规律如图所示，下列说法正确的是（）A．黑体能够完全透射照射到它上面的光波B．随着温度降低，各种波长的光辐射强度都有所增加C．随温度升高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动D．黑体的辐射强度只与它的温度有关，与形状和黑体材料无关14．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（

）A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有所增加B．随着温度降低，各种波长的辐射强度都有所增加C．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动D．随着温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动15．关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（）A．认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的B．认为能量值是连续的C．认为微观粒子的能量是量子化的、连续的D．认为微观粒子的能量是分立的16．1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（）A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”C．能量子假说中的能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的17．一激光器发光功率为，发出的激光在折射率为的介质中波长为，若在真空中速度为，普朗克常量为，则下列叙述正确的是（）A．该激光在真空中的波长为 B．该波的频率为C．该激光器在内辐射的能量子数为 D．该激光器在内辐射的能量子数为18．下列说法正确的是()A．微观粒子的能量变化是跳跃式的B．能量子与电磁波的频率成正比C．红光的能量子比绿光大D．电磁波波长越长，其能量子越大19．下列说法正确的是（）A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波