13.5 能量量子化 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版2019必修第三册

13.5能量量子化1.了解热辐射和黑体的概念.2.初步了解微观世界的量子化特征，知道普朗克常量.3.了解原子的能级结构.学习目标一、热辐射1、热辐射（发射电磁波）：固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、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。与材料的种类及表面状况有关固体在温度升高时颜色的变化1000K800K1400K1200K2、物体表面能反射、吸收电磁波

我们看到不发光物体的颜色就是物体表面反射电磁波（可见光）的颜色，其他颜色的电磁波（可见光）被物体吸收

不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。黑体模型

研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。3、黑体辐射

（1）黑体：能全部吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫绝对黑体。简称黑体

（2）黑体辐射：黑体不反射电磁波，但是能向外发射电磁波

（3）黑体辐射规律：

特点：①温度一定时黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值②随温度的升高❶各种波长的辐射强度都在增加；❷辐射强度的峰值向短波方向移动。一般物体辐射与黑体辐射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有关,与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，只与黑体的温度有关完全吸收各种入射电磁波,不反射

1、普朗克假设：能量在发射和吸收的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε

的整数倍。ε＝hν

其中

ν

为电磁波的频率，h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h＝6.62607015×10-34

J·s二、能量子2、爱因斯坦光子说

受到普朗克能量子假设的启发，年轻的爱因斯坦认为电磁场本身就是不连续的。也就是说光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的。这些能量子后来被称为光子。E＝hν

，ν

为光的频率普朗克的量子化假设的意义(1)普朗克的能量子假设，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。成为物理学发展史上一个重大转折点。(2)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.

微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级。

通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最稳定的。气体放电管中的原子受到高速电子的撞击，有可能会跃迁到较高的能级状态。这些状态的原子是不稳定的，会自发的向较低的能级跃迁，放出光子。

原子的能级是分立的，所以释放的光子的能量也是分立的。因此原子的发射光谱也是分立的亮线。三、能级

练习、下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波C.黑体辐射强度的极大值跟温度无关D.一般物体辐射电磁波的强度与温度有关C

练习、（多选）对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（）A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的ABD

练习、微波炉、红外烤箱、电磁炉这三种电器已经进入多数家庭的厨房，下面关于这三者的分析正确的是()A.微波炉加热食物的方式与煤气灶相同都是用明火加热B.微波炉可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热C.电磁炉可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热D.这三者加热食物时都是通过电磁波直接作用食物进行加热B

练习、对应于7.4×10-19

J

的能量子，其电磁辐射的频率和波长