17.1 能量量子化-【二元课件】2020-2021学年高二物理课件+素材精选（人教版选修3-5）

§1.1 能量量子化 第十七章 波粒二象性 * 19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。 材料鉴赏: 于是1900年英国物理学家开尔文在瞻望20世纪物理学的发展的文章中说到： 也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！ 但开尔文毕尽是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到： “在已经基本建成的科学大厦中， 后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” --开尔文-- “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----” 这两朵乌云是指什么呢？ 后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花。 热辐射实验 迈克尔逊- 莫雷实验 普朗克量子力学的诞生 相对论问世 这两朵乌云到底是什么回事呢？ 经典力学 量子力学 相对论 微观领域 高速领域 很多地方用红外热像仪监测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,你知道其中的道理吗? 探究：对辐射的理解  提示：根据热辐射规律可知，人的体温的高低直接决定了这个人辐射的红外线的频率和强度.因此通过监测被测者辐射的红外线的情况就可以知道这个人的体温. 1、黑体与黑体辐射 热辐射 固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。 固体在温度升高时颜色的变化 1400 K 800 K 1000 K 1200 K * 能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射、折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体 不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。 黑体模型 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 2. 黑体辐射实验规律 * 黑体与黑体辐射 1.热辐射：我们周围的一切物体都在辐射_____波.这种辐射与物体的_____有关,所以叫作___辐射. 2.黑体：某种物体能够_____吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是__________,简称_____. 知识梳理 电磁 温度 热 完全 绝对黑体 黑体 一般物体与黑体的比较 热辐射特点 吸收、反射特点 一般物体 辐射电磁波的情况与温度有关,与材料的种类及表面状况有关 既吸收又反射,其能力与材料的种类及入射波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波,不反射 黑体辐射的规律 1.一般材料的物体,辐射电磁波的情况,除与_____有关外,还与材料的______及__________有关. 2.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关. 温度 种类 表面状况 温度 对黑体的认识,下列说法正确的是（ ） A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的 B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与黑体的温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,与材料的种类及表面状况无关 D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体 练一练 解析：由于黑体自身辐射电磁波,所以看上去不一定是黑的,所以选项A错误;由于黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,所以选项B错误,选项C正确;小孔只吸收电磁波,不反射电磁波,因此是小孔成了一个黑体,而不是空腔成了一个黑体,所以选项D错误. 答案：C 实验装置 T 平行光管 三棱镜 T 望远镜筒 * 辐射强度： 单位时间内从物体单位面积上所发射的各种波长的总辐射能，称为辐射强度。 斯特藩——玻耳兹曼定律 0 1 2 3 4 5 6 λ (μm) 1700K 1500K 1300K 1100K 实验结果 辐射强度 * 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是（ ） 练一练 解析：黑体辐射规律:随着温度的升高,一方面各种