高中物理 第十七章 第一节 物理学的新纪元：能量量子化学案 新人教版选修35

第十七章 波粒二象性 1物理学的新纪元：能量量子化

【学习目标】

1．了解黑体辐射，感悟科学探究方法。

2．了解能量子的概念及提出过程，领会科学家的思想。 3．通过观察辐射图象培养观察能力。

4．了解宏观物体与微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识。 【重点难点】

1．黑体辐射能量在不同温度下与波长的关系。 2．理解能量量子化假设。 【课前预习】 1．黑体与黑体辐射

（1）如果某种物体在任何温度下能够________吸收入射的各种波长的电磁波而不发生________，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

（2）物体在任何温度下，都会发射________，温度不同，所发射的电磁波的频率、强度也不同，物理学中把这种现象叫做热辐射。黑体热辐射也叫做黑体辐射。

（3）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增加；另一方面辐射强度的极大值向较短波长的方向移动。 1.（1）完全，反射； （2）电磁波； 2．（1）整数信，辐射，吸收，频率，普朗克； 2．能量子

（1）振动着的带点微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________。例如，可能是ε或2ε、3ε……当带电微粒________或________能量时，也是以这个最小能量为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。能量子公式ε=hν，ν是电磁波的________，h是一个常量，后被称为________常量，其值为h=6.626×10J·s。

（2）普朗克提出了能量子假说后，又推出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验结果相符合。 【预习检测】

1．下列关于黑体的说法中正确的是（ ）

A．黑体能部分吸收入射的电磁波

B．黑体能全部吸收入射的电磁波

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C．黑体能辐射电磁波 D．黑体不能辐射电磁波

2．可见光的波长的大致范围是400nm~700nm.400nm、700nm电磁辐射的能量子ε的值分别是多少？

参考答案

【课前预习】

1.（1）完全，反射； （2）电磁波； 2．（1）整数信，辐射，吸收，频率，普朗克； 【预习检测】

1．BC， 2．5.0?10?19J、2.84?10?19J ▲堂中互动▲ 【典题探究】

【例1】如图所示画出了两种温度下黑体辐射的强度与波长的关系。可以看出，T1、T2图线在波长相同时，T1图图线对应的辐射强度大，所以T1________T2（填\或\）；随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较________的方向移动。

【解析】根据黑体辐射随温度升高辐射强度增大的规律，可知T1>T2；从图像中可直接看出随看温度升高，辐射强度的极大值向波长比较短方向移动。

【拓展】本题主要考察学生对图像的观察分析能力，图线还反映了同一温度下黑体辐射强度随辐射的电磁波波长成正态分布规律。

【例2】对应于3.4×10J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？它是什么颜色的？ 【解析】根据公式ε=hν和ν=

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c得 ?3.4?10?1914H?5.13?10Hz ν=?z?34h6.63?10?3.0?108m?5.85?10?7m λ=?14?5.13?10c5.13×10Hz频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长为5.85×10m

【拓展】能量子的提出，不仅体现了微观粒子能量的不连续性，同时也反映了电磁波频率或波长的不连续性。

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