内容正文:
第四章 原子结构和波粒二象性
物理·选择性必修 第三册(配 RJ 版)
菜 单
1 普朗克黑体辐射理论
[学业要求与核心素养]
1.知道黑体和黑体辐射,了解黑体辐射的实验规律。
2.了解普朗克能量子的内容,领会这一科学突破过程中科学家的思想。
第四章 原子结构和波粒二象性
物理·选择性必修 第三册(配 RJ 版)
菜 单
完全吸收
反射
温度
增加
较短
自主预习 基础落实
一、黑体与黑体辐射
1.黑体。
(1)定义:某种物体能够_______入射的各种波长的电磁波而不发生_____,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
(2)黑体辐射:黑体虽然不反射电磁波,却可以向外辐射电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射。
(3)黑体辐射特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关。
2.黑体辐射的实验规律。
(1)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都_____。
(2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向着波长_____的方向移动。
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整数倍
能量子
hν
普朗克常量
量子化
分立
二、能量子
1.定义。
普朗克认为,组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________,他把不可再分的最小能量值ε叫作__________。
2.能量子大小。
ε=___,其中ν是电磁波的频率,h称为__________。h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。
3.能量的量子化:在微观世界中能量是_______的,或者说微观粒子的能量是______的。
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菜 单
×
√
√
×
√
√
|自我诊断|
1.判断下列说法的正误。
(1)黑体一定是黑色的物体。( )
(2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( )
(3)温度越高,黑体辐射电磁波的强度越大。( )
(4)黑体是一种客观存在的物质。( )
(5)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。( )
(6)能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比。( )
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2.关于黑体与黑体辐射,下列说法错误的是
A.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射
B.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关,只与材料的种类及表面情况有关
C.黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D.带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍
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菜 单
答案 B
解析 能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体,故A正确;黑体辐射随着波长越短、温度越高则辐射越强,所以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,故B错误;黑体辐射随着波长越短、温度越高辐射越强且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故C正确;普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍,故D正确。本题选错误的,故选B。
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菜 单
互动探究 素能培优
知识点一 黑体辐射的规律
问题探究1
黑体辐射电磁波的强度按波长分布如图4-1-1所示,当温度从1 300 K升高到1 700 K时,各种波长的电磁波的辐射强度怎么变?辐射强度极大值对应的波长如何变化?
黑体辐射的实验规律
图4-1-1
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菜 单
答案 变强,辐射强度极大值向波长较短的方向移动;即变短。
[归纳升华]
1.一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
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菜 单
2.黑体辐射的实验规律。
(1)温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
(2)随着温度的升高
①各种波长的辐射强度都有增加;
②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。如图4-1-2所示。
图4-1-2
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物理·选择