3-5-171能量量子化

1、高二物理 WL-2012-02-011 能量量子化導學案編寫人：萬世興 審核人：王最高 編寫時間：2012-3-4班級： 組別： 組名： 姓名： 【學習目標】1.知道熱輻射、黑體和黑體輻射的概念，了解熱輻射和黑體輻射的區(qū)別。2.知道黑體輻射的實驗規(guī)律，了解經(jīng)典物理學理論在解釋黑體輻射的實驗規(guī)律上遇到的困難以及“紫外災難”。3.理解普朗克提出的能量子假說，知道微觀粒子的能量是量子化的?！局攸c難點】1.掌握在不同溫度下黑體輻射的強度與波長的關系。2.難點是對能量量子化假說的理解。【學法指導】注重對概念和規(guī)律的理解記憶。【知識鏈接】馬克斯普朗克(1858年4月23日-1947年10月4日)，德國物理

2、學家，量子力學的創(chuàng)始人，二十世紀最重要的物理學家之一，因發(fā)現(xiàn)能量量子化而對物理學的進展做出了重要貢獻，并在1918年獲得諾貝爾物理學獎。量子力學的發(fā)展被認為是20世紀最重要的科學發(fā)展，其重要性可以同愛因斯坦的相對論相媲美?！緦W習過程】知識點一：黑體和黑體輻射（閱讀課本P27，回答下列問題）問題1：什么叫熱輻射？ 問題2：什么叫黑體和黑體輻射？ 問題3：一般材料的物體的熱輻射和黑體輻射的區(qū)別是什么？【歸納小結(jié)】知識點二：黑體輻射的實驗規(guī)律（閱讀課本P27-P28，回答下列問題）問題1：黑體輻射的實驗規(guī)律是怎樣的？并請畫出其示意圖。問題2：經(jīng)典物理學理論在解釋黑體輻射的實驗規(guī)律上遇到的困難： 維恩

3、公式在短波區(qū)與實驗 ，在長波區(qū)則與實驗 ；瑞利公式在長波區(qū)與實驗 ，但在短波區(qū)與實驗 ，而且當波長趨于0時，輻射強度竟變成 ，則顯然是荒謬的。由于波長很小的輻射處在 波段，故而由理論得出的這種荒謬結(jié)果被認為是物理學理論的災難，當時稱為“紫外災難”。知識點三：能量子（閱讀課本P28，回答下列問題）問題1：什么叫能量子？ 問題2：能量子的表達式是怎樣的？普朗克常量為多少？問題3：宏觀物體的能量值是 ，而普朗克的能量子假說則認為微觀粒子的能量是 ，即微觀粒子的能量是量子化的?！練w納小結(jié)】【當堂檢測】1關于熱輻射，下列說法正確的有（ ）A一切物體都在輻射電磁波B任何物體輻射電磁波的情況都只與溫度有關C

4、黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關是因為能量量子化D黑體能完全吸收入射的各種波長的電磁波2關于黑體輻射的實驗規(guī)律，下列說法正確的是( ) A隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加 B隨溫度降低，各種波長的輻射強度都有增加 C隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動 D隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動3對于帶電微粒的輻射和吸收能量時的特點，以下說法正確的是（ ）A. 以某一個最小能量值一份一份地輻射B. 輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C. 吸收的能量是可以連續(xù)的D. 輻射和吸收的能量是量子化的4.某激光器能發(fā)射波長為的激光，發(fā)射功率為P，真空中光速為c

5、，普朗克常量為h，則該激光器毎秒發(fā)射的光量子數(shù)為（ ）A BC D5. 太陽光垂直射到地面上時,地面上1m2接受的太陽光的功率為1.4 kW,其中可見光部分約占45%.(1)假如認為可見光的波長約為0.55 m,日地間距離R=1.51011 m,普朗克常量h=6.610-34 Js,估算太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少?(2)若已知地球的半徑為6.4106 m,估算地球接收的太陽光的總功率.6.假定太陽和地球都可以看成黑體，已知單位時間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比，即P0=kT4,其中k=5.6710-8W（m2K4）。已知太陽半徑R=696000km,太陽表面溫度T=5770K,地球半徑r=6370km。（已知球的表面積公式S=4R2）（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為210-7-110-5m范圍內(nèi)，求相應的頻率范圍。（2）求每小時從太陽表面輻射的總能量。（3）若地球受到來自太陽的輻射