第13章 4 5 能量量子化（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（人教版2019）

4　电磁波的发现及应用 5　能量量子化 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 [学习目标要求]　1.知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。2.知道电磁波及电磁波谱的特点。3.了解电磁波物质性、能量性及其应用。4.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。5.知道能量是量子化的，知道能量子和能级的概念。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 一 电磁场 1．电磁场：________的电场和磁场总是相互联系的，形成不可分割的统一的电磁场。 2．麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生了________。 (2)变化的电场产生了________。 变化 电场 磁场 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 4 二 电磁波及其应用 1．电磁波：________的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，空间就存在电磁波。 2．电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本质，他预言电磁波的速度等于________。 3．电磁波的实验证实：________通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 变化 光速 赫兹 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 4．电磁波谱 (1)电磁波的波长、频率、波速的关系：c＝________。 (2)在真空中，电磁波的速度c＝_________ m/s。 (3)按电磁波的________或________大小的顺序把它们排列起来就是电磁波谱。 (4)电磁波谱的排列：按波长由长到短依次为__________、红外线、________、紫外线、X射线、________。 λf 3.0×108 波长 频率 无线电波 可见光 γ射线 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 5．电磁波的能量及电磁波通信 (1)电磁波是一种________，而且具有________。 (2)移动电话、互联网也是利用________来传输信息的。 (3)电磁波的传输：既可以通过有线传播，也可实现________传播。 物质 能量 电磁波 无线 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 7 三 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________，这种辐射与物体的________有关，所以叫作热辐射。 (2)特点：当温度升高时，热辐射中___________的成分越来越强。 电磁波 温度 波长较短 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 2．黑体 (1)定义：如果某种物体能够________吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就叫作黑体。 (2)特点： ①黑体不反射电磁波，但是却可以__________电磁波。 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的________有关。 完全 向外辐射 温度 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 3．能量子 (1)普朗克的假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________。 (2)能量子：这个不可再分的______________叫作能量子。 (3)能量子公式：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为____________，h＝____________ J·s。 (4)光子：光本身就是由一个个不可分割的________组成的，频率为ν的光的能量子为 ________。这些能量子被叫作光子。 整数倍 最小能量值ε 普朗克常量 6.626×10－34 能量子 hν 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 4．能级 (1)能级：微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是________的。这些________的能量值叫作能级。 (2)能级特点： ①原子处于能量最低的状态，是________的。 ②原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的__________。这些状态的原子是不稳定的，会自发地向__________的能级跃迁，放出光子。 ③原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个__________。 量子化 量子化 最稳定 能量状态 能量较低 能级之差 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 对麦克斯韦电磁场理论的理解 电子感应加速器就是用来获得高速电子的装置，其 基本原理如图所示，上、下为电磁体的两个磁极，磁 极之间有一个环形真空室，电磁体线圈中通入变化的 电流，真空室中的带电粒子就会被加速，其速率会 越来越大。请思考：带电粒子受到什么力的作用而被加速？如果线圈中通以恒定电流会使粒子加速吗？这个现象告诉我们什么道理？ 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 提示：电荷受到静电力作用做加速运