《高中物理 第17章 波粒二象性 1 能量量子化課件 新人教版選修35》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第17章 波粒二象性 1 能量量子化課件 新人教版選修35（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十七章1能量量子化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解熱輻射和黑體輻射的概念，了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2.了解能量子的概念及其提出的科學(xué)過(guò)程.3.了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn).內(nèi)容索引知識(shí)探究 題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究一、黑體與黑體輻射一、黑體與黑體輻射導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究1.什么是熱輻射？這種輻射與物體的溫度有何關(guān)系？與材料種類及表面狀況有關(guān)嗎？答案答案答案(1)一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫熱輻射.(2)輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況是：隨物體的溫度的升高，熱輻射中波長(zhǎng)較短的電磁波成分越來(lái)越強(qiáng).(3)有關(guān).2.什么是黑體輻射？它與熱輻射有什么不同？答案答案答案(1)能夠完全吸收各種波

2、長(zhǎng)的電磁波的物體，叫做黑體.(2)黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān).而熱輻射還與其他因素有關(guān)(材料的種類和表面狀況).知識(shí)梳理知識(shí)梳理1.熱輻射(1)定義：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與有關(guān)，所以叫熱輻射.(2)特點(diǎn)：熱輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體的 而有所不同.2.黑體(1)定義：某種物體能夠 入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱黑體.(2)黑體輻射特點(diǎn)：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的有關(guān).物體的溫度溫度完全吸收反射溫度即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)黑體一定是黑色的物體.()(2)能吸收各種電磁波而不反射電磁波的物體叫

3、黑體.()(3)只有高溫物體才能輻射電磁波.()(4)溫度越高，黑體輻射電磁波的強(qiáng)度越大.()二、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律二、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究1.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布如圖1所示，當(dāng)溫度從1300 K升高到1700 K時(shí)，各種波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度怎么變？輻射強(qiáng)度極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)如何變化？圖1答案答案變強(qiáng).輻射強(qiáng)度極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，即變短.答案2.你認(rèn)為現(xiàn)實(shí)生活中存在理想的黑體嗎？答案答案答案現(xiàn)實(shí)生活中不存在理想的黑體，實(shí)際的物體都能輻射紅外線(電磁波)，也都能吸收和反射紅外線(電磁波)，絕對(duì)黑體不存在，是理想化的模型.知識(shí)梳理知識(shí)梳理黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.隨著溫

4、度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都 .2.隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向著波長(zhǎng) 的方向移動(dòng).增加較短即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)黑體是一種客觀存在的物質(zhì).()(2)黑體輻射隨溫度升高強(qiáng)度變強(qiáng).()答案三、能量子三、能量子導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)為的激光，那么激光光量子的能量可以取任意值嗎？是連續(xù)的還是一份一份的？設(shè)普朗克常量為h，那么每個(gè)激光光量子的能量是多少？如激光發(fā)射功率為P，那么每秒鐘發(fā)射多少個(gè)光量子？答案知識(shí)梳理知識(shí)梳理能量子1.定義：普朗克認(rèn)為，振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的 ，當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位 地輻射或吸收

5、的，這個(gè)不可再分的最小能量值叫做 .2.能量子大?。?，其中是電磁波的頻率，h稱為 .h6.6261034Js(一般取h6.631034 Js).3.能量的量子化：在微觀世界中能量是 的，或者說(shuō)微觀粒子的能量是 的.整數(shù)倍一份一份能量子h量子化分立普朗克常量即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)微觀粒子的能量只能是能量子的整數(shù)倍.()(2)能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比.()答案題型探究一、黑體輻射的規(guī)律1.一般物體與黑體的比較 熱輻射特點(diǎn)吸收、反射特點(diǎn)一般物體輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類及表面狀況有關(guān)既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波長(zhǎng)等因素有關(guān)黑體輻射電

6、磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)完全吸收各種入射電磁波，不反射2.隨著溫度的升高，黑體輻射的各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng).例例1(多選)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖2所示，由圖可知A.隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加B.隨溫度降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加C.隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的 方向移動(dòng)D.隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)圖2答案解析解析由題圖可知，隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，當(dāng)溫度降低時(shí)，上述變化都將反過(guò)來(lái).解析針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練關(guān)于對(duì)黑體的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是

7、A.黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除與溫度有關(guān)外，還與材料的種 類及表面狀況有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān)，與材料的種類及 表面狀況無(wú)關(guān)D.如果在一個(gè)空腔壁上開一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面 經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個(gè)空腔就成了一個(gè)黑體答案二、能量子的理解和計(jì)算1.物體在發(fā)射或接收能量的時(shí)候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”地過(guò)渡到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個(gè)中間狀態(tài).2.在宏觀尺度內(nèi)研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)我們可以認(rèn)為：物體的運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子時(shí)必

8、須考慮能量量子化.3.能量子的能量h，其中h是普朗克常量，是電磁波的頻率.例例2人眼對(duì)綠光較為敏感，正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530 nm的綠光時(shí)，只要每秒鐘有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺.普朗克常量為6.631034 Js，光速為3.0108 m/s，則人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是A.2.31018 W B.3.81019 WC.7.01010 W D.1.21018 W答案解析例例3(多選)對(duì)于帶電微粒的輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是A.以某一個(gè)最小能量值一份一份地輻射或吸收B.輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C.吸收的能量可以是連續(xù)的D.輻射和吸收的能量是量

9、子化的答案解析解析帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)是以最小能量值能量子的整數(shù)倍或一份一份地輻射或吸收的，是不連續(xù)的，故選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤.解析達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.在實(shí)驗(yàn)室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看做黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內(nèi)的溫度.如圖3所示是黑體的輻射強(qiáng)度與其輻射光波長(zhǎng)的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法正確的是A.T1T2B.T1T2C.隨著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有所降低D.隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng) 方向移動(dòng)123答案圖32.(多選)關(guān)于對(duì)普朗克能量子假說(shuō)的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一能量值B.帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍C.能量子與電磁波的頻率成正比D.這一假說(shuō)與現(xiàn)實(shí)世界相矛盾，因而是錯(cuò)誤的123解析答案解析解析由普朗克能量子假說(shuō)可知帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，A錯(cuò)誤，B正確；最小能量值h，C正確.3.小燈泡的功率P1 W，設(shè)其發(fā)出的光向四周均勻輻射，平均波長(zhǎng)106 m，求小燈泡每秒鐘輻射的光子數(shù)是多少？(h6.631034 Js)答案答案51018(個(gè))解析解析每秒鐘小燈泡發(fā)出的能量為EPt1 J1個(gè)光子的能量：小燈泡每秒鐘輻射的光子數(shù)：123解析答案