能量量子化PPT課件

1、2021/7/231第十七章 波粒二象性1能量量子化2021/7/232知識(shí)點(diǎn) 1 黑體與黑體輻射1熱輻射：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的_有關(guān)溫度2021/7/2332黑體：如果某種物體能_入射的各種波長的電磁波而_，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡稱黑體3實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與_有關(guān)外，還與材料的_及_有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的_有關(guān)在研究熱輻射的規(guī)律時(shí)，人們特別注意對(duì)黑體輻射的研究溫度種類表面狀況溫度完全吸收不發(fā)生反射2021/7/234知識(shí)點(diǎn) 2 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1黑體輻射的獲取：對(duì)圖 1711 中的空腔加熱，空腔內(nèi)溫度

2、升高，小孔就成了不同溫度下的黑體，從小孔向外的輻射就是黑體輻射利用分光技術(shù)和熱電偶等設(shè)備，便可測(cè)出它輻射的電磁波強(qiáng)度按波長的分布情況圖 17112021/7/2352實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)如圖 1712 所示圖 17122021/7/236【特別提醒】經(jīng)典理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間產(chǎn)生的矛盾：(1)維恩公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，而在長波區(qū)則偏離很大；(2)瑞利公式在長波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，而在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符，當(dāng)波長趨于零時(shí)，輻射會(huì)變得無窮大，即所謂的“紫外災(zāi)難”，這顯然是荒謬的.2021/7/237知識(shí)點(diǎn)

3、3 能量子：超越牛頓的發(fā)現(xiàn)1能量子(1)能量子2021/7/238(2)能量子公式：_h是電磁波的頻率，h 是一個(gè)常量，后被稱為普朗克常量(Planck constant)，其值為_(3)能量的量子化h6.62610-34Js在微觀世界中能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫做能量的量子化2021/7/2392量子化假設(shè)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)普朗克公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)它與實(shí)驗(yàn)符合之好令人擊掌叫絕如圖 1713 所示，曲線是根據(jù)普朗克的公式作出的，小圓代表實(shí)驗(yàn)值圖 17132021/7/23103普朗克的量子化假設(shè)的意義普朗克的能量子假說，使人類對(duì)微觀世界的本質(zhì)有了全新的認(rèn)識(shí)，對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生

4、了革命性的影響普朗克常量 h 是自然界最基本的常量之一，它體現(xiàn)了微觀世界的基本特征2021/7/2311【例題】氦氖激光器發(fā)出波長為 633 nm 的激光，當(dāng)激光器的輸出功率為 1 mW 時(shí)，每秒發(fā)出的光子數(shù)為()A2.21015 B3.21015 C2.21014 D3.21014答案：B2021/7/2312Js，則該紫外激光所含光子數(shù)1“神光”裝置是我國規(guī)模最大的高功率固體激光系統(tǒng)，利用它可獲得能量為 2 400 J、波長=0.35 m 的紫外激光已知普朗克常量 h6.6310-34為多少？2021/7/2313解：紫外線的波長已知，由此可求得紫外線能量子的值，再根據(jù)激光發(fā)射的光能量為

5、2 400 J，即可求得紫外激光所含光子數(shù)2021/7/2314題型 1黑體與熱輻射【例題】下列說法錯(cuò)誤的是()A一切物體都在輻射電磁波B一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān)D黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波2021/7/2315解析：根據(jù)熱輻射的定義，A 說法正確；一般物體輻射電磁波的情況還和材料的種類及表面狀況有關(guān)，黑體輻射只與黑體的溫度有關(guān)，B 說法錯(cuò)誤，C 說法正確；由黑體的定義可知道 D 說法正確答案：B2021/7/23161黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖 1714 所示，下列說法錯(cuò)誤的是()圖 17142021/7/2317A隨溫度升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加B隨溫度降低，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加C隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)D隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動(dòng)解析：由題圖可知，隨溫度升高，各種波長的輻射強(qiáng)度有增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，當(dāng)溫度降低時(shí)，變化正好反過來，故選 B.答案：B2021/7/2318答案：4.97102.8410題型 2能量子的計(jì)算【例題】光是一種電磁波，可見光的