4.1普朗克黑体辐射理论 学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

班级 姓名 学号 第1节 普朗克黑体辐射理论 知识梳理 一、黑体与黑体辐射 1．黑体：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 (1)定义：黑体虽然不 电磁波，却可以向外 电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射． (2)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。 二、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有 。 2．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长 的方向移动。 三、能量子 1．定义：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 ，这个不可再分的 叫作能量子。 2．表达式：ε＝ .其中ν是带电微粒的振动频率，即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率。h称为 。h＝6.626 070 15×10-34 J·s。 3．能量的量子化：微观粒子的能量是 的，或者说微观粒子的能量是 的。 知识点一 黑体和黑体辐射 例1. (多选)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，最终不能从空腔射出，这个带小孔的空腔就近似为一个黑体 例2．(多选)如图所示就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是( ) A．T1＞T2 B．T1＜T2 C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 知识点二 能量子 例3．(多选)1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是( ) A．物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C．能量子假说中的能量子的能量ε＝hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 例4．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ＝6.4×10-7m，每个激光脉冲的能量 E＝1.5×10-2 J。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s，光速c＝3×108 m/s.计算结果保留一位有效数字) 当堂过关 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)能量子的能量不是任意的，其大小与带电微粒的振动频率成正比。( ) (5)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。( ) 2．可见光波长的大致范围为400～760 nm，波长为500 nm的能量子ε＝________ J。 课后巩固 1．“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。为了得出黑体辐射公式，下列哪位科学家首先把能量子引入物理学( ) A．普朗克 B．瑞利 C．爱因斯坦 D．波尔 2．对黑体的认识，下列说法正确的是( ) A．黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波 B．黑体是黑色的且其自身辐射电磁波 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除了与温度有关，还与材料的种类及其表面状况有关 D．黑体是一种理想化模型，实际物体没有绝对黑体 3．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( ) 4． (多选)关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是( ) A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C．能量子与电磁波的频率成正比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 5．对黑体辐射电磁波强度按波长的分布的影响因素是( ) A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都正确 6．(多选)关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的