量子、光的粒子性 -2021-2022学年高二物理精讲精练（人教版选修3-5）

2021-2022学年高二物理精讲精练（人教版选修3-5） 量子、光的粒子性 【学习目标】 1．了解黑体和黑体辐射的实验规律； 2．知道普朗克提出的能量子的假说． 3．理解光电效应的实验规律及光电效应与电磁理论的矛盾； 4．理解爱因斯坦的光子说及光电效应的解释，了解光电效应方程，并会用来解决简单问题． 【要点梳理】 要点一、能量量子化 1．热辐射 （1）定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射． 物体在任何温度下，都会发射电磁波，温度不同，所发射的电磁波的频率、强度也不同．物理学中把这种现象叫做热辐射． （2）热辐射的特性：辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同．当物体温度较低时（如室温），热辐射的主要成分是波长较长的电磁波（在红外线区域），不能引起人的视觉；当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大，如燃烧的炭块会发出醒目的红光． 2．绝对黑体（简称黑体） （1）定义：在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波．如果一个物体能够完全吸收入射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． 所谓“黑体”是指能够全部吸收所有频率的电磁辐射的理想物体．绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某种装置近似地代替． （2）黑体辐射的实验规律： 对于一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．而黑体的辐射规律最为简单，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． 随着温度的升高，一方面黑体辐射各种波长电磁波的本领都有所增加，另一方面辐射本领的极大值向波长较短的方向移动． 辐射强度 3．普朗克能量量子化假说 （1）能量子． 黑体的空腔壁是由大量振子（振动着的带电微粒）组成的，其能量只能是某一最小能量值的整数倍．例如可能是或、、…．当振子辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地进行．这个不可再分的最小能量值叫做能量子，，其中是电磁波的频率，是普朗克常量（）． （2）能量的量子化． 在微观世界里，能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化． （3）普朗克的量子化假设的意义．