【課件】普朗克黑體輻射理論 課件-人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

4.1普朗克黑體輻射理論在很多地方用紅外熱像儀監(jiān)測(cè)人的體溫，只要被測(cè)者從儀器前走過(guò)，便可知道他的體溫是多少，你知道其中的道理嗎？一、黑體與黑體輻射如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱(chēng)黑體。思考：試回憶絕對(duì)黑體的概念。帶小殼的空腔空腔壁上開(kāi)一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會(huì)發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出。這個(gè)帶小孔的空腔就可以近似為一個(gè)絕對(duì)黑體。注意：黑體是一種理想化模型，在自然界中并不存在完全理想的黑體。黑體輻射：黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。黑體輻射特征：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)。這可能反映了某種具有普遍意義的客觀規(guī)律，必須理論研究?。?！隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加；隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。二、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律討論：根據(jù)上圖，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？如：加熱鐵塊過(guò)程，隨著溫度的升高，發(fā)光的顏色不同。這些規(guī)律與日常經(jīng)驗(yàn)是一致的。暗紅橙色黃色白色溫度

電磁波的短波成分討論：怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律呢？物理學(xué)家的解釋德國(guó)物理學(xué)家維恩在1896年提出了輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的理論公式。維恩公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近，在長(zhǎng)波區(qū)則與實(shí)驗(yàn)偏離較大。英國(guó)物理學(xué)家瑞利在1900年，提出了輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的瑞利公式。瑞利公式在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，但在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符。紫外災(zāi)難1900年10月，普朗克提出量子化理論，給予黑體輻射以完美的解釋。三、能量子普朗克認(rèn)為，帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子。普朗克的量子化理論能量子的大?。害?hν其中

ν是電磁波的頻率，h

稱(chēng)為普朗克常量，h=6.626×10-34J·s（一般取

h=6.63×10-34J·s）討論：由能量量子化假說(shuō)可知，能量是一份一份的，而不是連續(xù)的，在宏觀概念中，舉一些我們周?chē)贿B續(xù)的實(shí)例。答案：人的個(gè)數(shù)，自然數(shù)，汽車(chē)等。普朗克黑體輻射理論黑體與黑體輻射黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律能量子1.下列說(shuō)法正確的是（）A．黑體只吸收電磁波，不輻射電磁波B．光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光子的能量越大C．光的波長(zhǎng)越短，越容易發(fā)生衍射D．在光的干涉中，明條紋的地方是光子到達(dá)概率大的地方D2.新冠肺炎防控中有一個(gè)重要環(huán)節(jié)是對(duì)外來(lái)人員進(jìn)行體溫檢測(cè)，檢測(cè)用的體溫槍工作原理就是黑體輻射定律。黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知下列描述正確的是（）A．隨著溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加B．溫度降低，可能部分波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度會(huì)減小C．隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向頻率較小的方向移動(dòng)D．隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)A3.下列說(shuō)法中不正確的是（）A．黑體輻射實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加；輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)B．太陽(yáng)光譜中的夫瑯和費(fèi)暗線(xiàn)是當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)太陽(yáng)的高層大氣射向地球時(shí)，太陽(yáng)高層大氣含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線(xiàn)的光，這樣就形成了明亮背景下的暗線(xiàn)C．在微觀物理學(xué)中，不確定關(guān)系告訴我們，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動(dòng)量，因而也就不可能用“軌跡”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)D．實(shí)驗(yàn)證明，速度與熱運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)?shù)闹凶幼钸m于引發(fā)裂變，這樣的中子就是“熱中子”，或稱(chēng)慢中子，裂變產(chǎn)生的是速度很大的快中子A4.關(guān)于原子物理知識(shí)方面，下列說(shuō)法正確的是（）A．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)B．蓋革-米勒計(jì)數(shù)器不僅能用來(lái)計(jì)數(shù)，還能區(qū)分射線(xiàn)的種類(lèi)C．質(zhì)子、中子、電子都參與強(qiáng)相互作用D．原子中電子的坐標(biāo)沒(méi)有確定的值，只能說(shuō)某時(shí)刻電子在某點(diǎn)附近單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率D5.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍B．康普頓效應(yīng)表明：光子具有動(dòng)量C．將