第十七章 波粒二象性 第1节　能量量子化-高中物理选修3-5【赢在微点】轻松课堂word

第十七章 波粒二象性 第1节　能量量子化　　 学习目标 练法指导 1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念。 2．知道黑体辐射的实验规律。 3．知道普朗克提出的能量子假说。 1.通过练习熟悉热辐射与温度有关。 2．在练习中理解黑体是一个理想化的物理模型，黑体吸收各种波长的电磁波而不发生反射。 3．黑体辐射时，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．只有高温物体才能辐射电磁波(×) 2．黑体吸收各种波长的电磁波而不反射，所以黑体是黑色的(×)[来源:学科网] 3．温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大(√) 4．普朗克认为，微观粒子的能量不是连续的，而是分立的(√) 预习自检 1．(多选)下列叙述正确的是(　　) A．一切物体都在辐射电磁波 B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 解析　根据热辐射的定义，A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知，一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确。 答案　ACD 2．(多选)黑体辐射的实验规律如图所示，据此判断以下正确的是(　　) [来源:学#科#网] A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间 C．温度越高，辐射强度的极大值就越大 D．温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短 解析　根据题图中黑体辐射强度与波长的关系知选项B、C、D正确。 答案　BCD 3．人体表面辐射电磁波的最大值落在波长(λ＝)为940 nm处，能量子的值为多大？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，结果保留两位有效数字) 解析　其能量子的值 E＝hν＝＝ J≈2.1×10－19 J。 答案　2.1×10－19 J ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 题组一 黑体和黑体的辐射 1.关于对黑体的认识，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 解析　黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故选项A错误；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，故选项D错误。 答案　C 2．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是(　　) 　　　A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 解析　要理解黑体辐射的规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 答案　A 题组二 能量子 3.近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景。关于红外线和光通信，以下说法正确的是(　　) ①光通信就是将文字、数据等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程　②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输 ③红外线的频率比可见光的频率高　④红外光子的能量比可见光子的能量大 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析　无线光通信技术是光信号在空气中直接传输。光纤通信中的光信号是在光纤中传输。不论哪种方式，传输的都是文字、数据等信息。由电磁波谱可知红外线的频率比可见光的频率低，由爱因斯坦的光子论可知ε＝hν，红外光子的能量比可见光的光子的能量小。 答案　A 4．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J。已知可见光的平均波长约为0.6 μm，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。要引起人的眼睛视觉效应，则进入人眼的光子数至少为(　　) A．1个 B．3个[来源:学,科,网] C．30个 D．300个 解析　可见光的平均频率ν＝，能量子的平均能量为ε＝hν，引起视觉效应时E＝nε，联立解得n＝3，B正确。 答案　B ———　　课/　后/　巩/　固·快/　速/　提/　能　　——— 1．(多选)关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是(　　) A．认为带电微粒辐射或