41普朗克黑體輻射理論課件高三下學(xué)期物理人教版選擇性

第1節(jié)普朗克黑體輻射理論該輻射與物體的溫度有關(guān).一.熱輻射你有什么感覺(jué)？周?chē)囊磺形矬w都在輻射能量(電磁波,光)說(shuō)明:物體在任何溫度(除絕對(duì)零度)下,都有熱輻射原因:物體中帶電微粒的振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，從而向外輻射各種波長(zhǎng)的電磁波.輻射的影響因素：一般材料輻射除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)。而且一般的材料還可吸收特定的入射電磁波，也會(huì)反射不需要的電磁波(能力與材料和入射頻率有關(guān))思考:有沒(méi)有物體只吸收入射的電磁波，不反射呢？二.黑體及黑體輻射

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,折射，透射的物體。1.黑體：說(shuō)明:黑體是個(gè)理想化的模型。2.黑體輻射:黑體雖然不反射電磁波,但會(huì)向外輻射電磁波輻射強(qiáng)度:單位時(shí)間內(nèi)從物體單位面積上所發(fā)射的各種波長(zhǎng)的總輻射能，稱為輻射強(qiáng)度。黑體一定時(shí)黑的嗎？黑體認(rèn)知1．黑體不一定是黑的，只有當(dāng)自身輻射的可見(jiàn)光非常微弱時(shí)看上去才是黑的；有些可看作黑體的物體由于有較強(qiáng)的輻射，看起來(lái)還會(huì)很明亮，如煉鋼爐口上的小孔。一些發(fā)光的物體(如太陽(yáng)、白熾燈燈絲)也被當(dāng)作黑體來(lái)處理。2．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(jiǎn)單，黑體輻射強(qiáng)度只與溫度有關(guān)。黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律3.黑體輻射規(guī)律黑體輻射強(qiáng)度只與黑體溫度有關(guān)(1)隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加。(2)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)一般材輻射的影響因素呢？能否用公式來(lái)描述黑體輻射規(guī)律呢三.能量子-超越牛頓的發(fā)現(xiàn)1.普朗克假說(shuō):M.Planck德國(guó)人1858－19472.能量子大?。?.能量的量子化(E=nε)：普朗克認(rèn)為，微觀世界中的帶電振動(dòng)微粒的能量E只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍(E=nε)，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,n為量子數(shù)。ν是帶電微粒的振動(dòng)頻率，即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率，h稱為普朗克常量。ε＝hν在微觀世界中能量是量子化的(微觀粒子的能量是分立的不連續(xù)的,宏觀世界(經(jīng)典)中能量是連續(xù)的)四、量子論誕生的歷史意義能量子概念的提出打破了一切自然過(guò)程都是連續(xù)變化的經(jīng)典看法敲開(kāi)了人類認(rèn)識(shí)微觀世界的大門(mén)解決了黑體輻射問(wèn)題為量子力學(xué)的建立打下了基礎(chǔ)1.對(duì)黑體的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.黑體不僅能吸收電磁波，也能反射電磁波B.黑體是黑色的且其自身輻射電磁波C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除了與溫度有關(guān)，還與材料的種類及其表面狀況有關(guān)D.黑體是一種理想化模型，實(shí)際物體沒(méi)有絕對(duì)黑體D2.(多選)如圖所示就是黑體的輻射強(qiáng)度與其輻射光波長(zhǎng)的關(guān)系圖像，則下列說(shuō)法正確的是()A.T1>T2B.T1<T2C.隨著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有所降低D.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)AD3.(多選)1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克在研究黑體輻射時(shí)提出了一個(gè)大膽的假說(shuō)，即能量子假說(shuō)，下列說(shuō)法屬于能量子假說(shuō)內(nèi)容的是()A.物質(zhì)發(fā)射(或吸收)能量時(shí)，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進(jìn)行的

輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍B.能量子假說(shuō)中將每一份能量單位，稱為“能量子”C.能量子假說(shuō)中的能量子的能量ε＝hν，ν為帶電微粒的振動(dòng)頻率，h為普朗克常量D.能量子假說(shuō)認(rèn)為能量是連續(xù)的，是不可分割的E.輻射和吸收的能量是量子化的ABCE4.兩束能量相同的色光，都垂直地照射到同一物體表面，第一束光在某段時(shí)間內(nèi)打在物體表面的光子數(shù)與第二束光在相同時(shí)間內(nèi)打到物體表面的光子(能量子)數(shù)之比為5∶4，則這兩束光的光子能量之比和波長(zhǎng)之比分別為()A.4∶54∶5 B.5∶44∶5C.5∶45∶4 D.4∶55∶4D5.(多選)如圖所示為關(guān)于黑體輻射的圖像，下列判斷正確的是()A.T1<T2<T3<T4B.T1>T2>T3>T4C.測(cè)量某黑體輻射強(qiáng)度最強(qiáng)的光的波長(zhǎng)可以得知其溫度D.測(cè)量某黑體輻射的任一波長(zhǎng)的光的輻射強(qiáng)度可以得知其溫度BC6.(多選)關(guān)于黑體及黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是()A.黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān)，與材料的種類及表面狀況無(wú)關(guān)D.如果在一個(gè)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)表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個(gè)帶小孔的空腔就近似為一個(gè)黑體CD7.人眼對(duì)綠光較為敏感，正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí)，只要每秒鐘有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)。普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3.0×108m/s，則人眼能察覺(jué)到綠光時(shí)所接收到的最小功率是(

)×10－18W ×10－19W×10－10W ×10－18W答案A8.一盞電燈的發(fā)光功率為100W，假設(shè)它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長(zhǎng)為λ＝6.0×10－7m，普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3×108m/s，在距電燈10m遠(yuǎn)處，以電燈為球心的球面上，1m2的面積每秒通過(guò)的光子(能量子)數(shù)約為()×1017個(gè)×1016個(gè)×1015個(gè)×1010個(gè)A9.“測(cè)溫槍”(學(xué)名“紅外線輻射測(cè)溫儀”)具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計(jì)出來(lái)的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λ的變化情況是(

)A．I增大，λ增大

B．I增大，λ減小C．I減小，λ增大

D．I減小，λ減小B一.熱輻射周?chē)囊磺形矬w都在輻射能量，,該輻射與物體的溫度有關(guān).說(shuō)明:物體在任何溫度(除絕對(duì)零度)下,都有熱輻射輻射的影響因素：一般材料特殊材料(黑體)二.黑體及黑體輻射1.黑體：黑體是個(gè)理想化的模型。黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)黑體輻射強(qiáng)度只與黑體溫度有關(guān)(2)隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都