人教版高中物理必修三 （能量量子化）教育課件

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步5能量量子化

1.了解熱輻射和黑體的概念.2.初步了解微觀世界的量子化特征，知道普朗克常量.3.了解原子的能級結(jié)構(gòu).學(xué)習(xí)目標(biāo)知識梳理重點(diǎn)探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、熱輻射知識梳理1.概念：一切物體都在輻射電磁波，且輻射與物體的

有關(guān)，所以叫熱輻射.2.特點(diǎn)：溫度升高時(shí)，熱輻射中波長較

的成分越來越強(qiáng).3.黑體：能夠完全吸收入射的各種波長的

而不發(fā)生反射.溫度短電磁波1.概念：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的

，這個(gè)最小的能量值ε叫能量子.2.大?。害牛?/p>

，其中h＝6.63×10－34J·s.3.愛因斯坦光子說：光是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成，能量大小為

，光的能量子稱作

.二、能量子整數(shù)倍hνhν光子1.原子的能量是

的，量子化的能量值叫

.2.原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)

光子，光子的能量等于前后兩個(gè)能級

.三、能級量子化能級放出之差判斷下列說法的正誤.(1)紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線.(

)(2)黑體一定是黑色的.(

)(3)熱輻射只能產(chǎn)生于高溫物體.(

)(4)當(dāng)原子從能量較高的能態(tài)躍遷到能量較低的能態(tài)時(shí)，會放出任意能量的光子.(

)即學(xué)即用××××1.黑體實(shí)際上是不存在的，只是一種理想情況.2.黑體不一定是黑的，只有當(dāng)自身輻射的可見光非常微弱時(shí)看上去才是黑的；有些可看成黑體的物體由于有較強(qiáng)的輻射，看起來還會很明亮，如煉鋼爐口上的小孔.3.黑體同其他物體一樣也在輻射電磁波，黑體的輻射規(guī)律最為簡單，黑體輻射強(qiáng)度只與溫度有關(guān).一、熱輻射和黑體輻射重點(diǎn)探究4.一般物體和黑體的熱輻射、反射、吸收的特點(diǎn)熱輻射不一定需要高溫，任何溫度都能發(fā)生熱輻射，只是溫度低時(shí)輻射弱，溫度高時(shí)輻射強(qiáng).在一定溫度下，不同物體所輻射的光譜的成分有顯著不同.

熱輻射特點(diǎn)吸收、反射的特點(diǎn)一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，與材料的種類、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的波長等因素有關(guān)黑體輻射電磁波的強(qiáng)弱按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)完全吸收各種入射電磁波，不反射例１

(多選)下列敘述正確的是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√√√解析根據(jù)熱輻射定義知A正確；根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點(diǎn)知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料種類和表面狀況有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)黑體定義知D正確.二、能量子1.普朗克的能量子概念(1)能量子：普朗克認(rèn)為微觀世界中帶電粒子的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，當(dāng)帶電粒子輻射或吸收能量時(shí)，也只能以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地吸收或輻射，這樣的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中h叫作普朗克常量，實(shí)驗(yàn)測得h＝6.63×10－34J·s，ν為電磁波的頻率.(2)能量的量子化：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)象叫作能量的量子化.量子化的基本特征就是在某一范圍內(nèi)取值是不連續(xù)的.2.愛因斯坦的光子說光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，這些能量子被稱為光子.頻率為ν的光子的能量為ε＝hν.例2

光是一種電磁波，可見光的波長的大致范圍是400～700nm.400nm、700nm電磁波輻射的能量子的值各是多少？(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)答案4.97×10－19J

2.84×10－19J三、能級1.原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能級.2.原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出光子，光子的能量等于前后兩個(gè)能級之差.3.放出的光子的能量是分立的，所以原子的發(fā)射光譜是一些分立的亮線.例3

(多選)下列說法正確的是A.原子的能量是連續(xù)的，原子的能量從某一能量值變?yōu)榱硪荒芰恐担梢赃B續(xù)變化B.原子從低能級向高能級躍遷時(shí)放出光子C.原子從高能級向低能級躍遷時(shí)放出光子，且光子的能量等于前后兩

個(gè)能級之差D.由于能級的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的發(fā)

射光譜只有一些分立的亮線√√解析原子的能量是量子化的，原子從高能級會自發(fā)地向低能級躍遷，向外放出光子.光子的能量hν＝E初－E末，由于能級的分立性，放出的光子的能量也是分立的，所以原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線，故C、D正確.1.(黑體輻射)(多選)下列說法正確的是A.只有溫度高的物體才會有熱輻射B.黑體只是從外界吸收能量，從不向外界輻射能量C.黑體可以看起來很明亮，是因?yàn)楹隗w可以有較強(qiáng)的輻射D.一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種

類和表面情況有關(guān)123隨堂演練√√4解析任何物體在任何溫度下都存在輻射，溫度越高輻射的能量越多，A錯(cuò)誤；能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體叫作黑體，黑體不反射電磁波，但可以向外輻射電磁波，有些黑體有較強(qiáng)的輻射，看起來也可以很明亮，B錯(cuò)誤，C正確；黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與構(gòu)成黑體的材料、形狀無關(guān)，而一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類和表面情況有關(guān)，D正確.12342.(能量的量子化)(多選)對于帶電微粒的輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說法正確的是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子化的123√√√解析帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)是以最小能量值——能量子ε的整數(shù)倍一份一份地輻射或吸收的，是不連續(xù)的，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤.43.(能量子)已知某單色光的波長為λ，真空中光速為c，普朗克常量為h，則電磁波輻射的能量子ε的值為123√解析由光速、波長的