第6章 1 量子论初步（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（教科版2019）

1　量子论初步 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 新课程标准 素养目标 1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，了解黑体辐射的实验规律。 2.了解普朗克提出的量子假说。 1.知道黑体和黑体辐射的概念，了解黑体辐射的实验规律。(物理观念) 2.知道能量子的概念、表达式以及普朗克常量，了解微观粒子的能量量子化。(物理观念) 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 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 教科物理选择性必修第三册 一 热辐射、黑体与黑体辐射 1．热辐射：一切物体都在以________的形式向外辐射能量，而且辐射强度随波长的分布与物体的________有关，这种辐射称为热辐射。 2．黑体与黑体辐射 (1)黑体：如果某种物体能够全部吸收外来的________而不发生反射，这种物体就称为____________，简称黑体。 电磁波 温度 电磁波 绝对黑体 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (2)黑体辐射：加热腔体，黑体向外辐射电磁波，这就是黑体辐射。 (3)辐射能谱密度：辐射的电磁波在单位________内、单位________(或单位频率)区间内的能量叫作辐射能谱密度，单位是J/(m3·nm)或J/(m3·Hz)。 体积 波长 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (4)黑体辐射的实验规律 黑体辐射的能谱密度按波长分布的情况只与黑体的________有关，如图所示。 ①随着温度的升高，各种波长的辐射能谱密度都________； ②随着温度的升高，辐射能谱密度的极大值向波长________的方向移动。 温度 增加 较短 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 二 量子论的诞生 1．能量子 普朗克认为，带电谐振子的能量E只能是某一最小能量值hν的________，这个不可再分的最小能量值hν称为能量子。 2．能量子大小 ε＝hν，其中ν是谐振动的频率，h称为________常量，h＝6.626×10－34 J·s(一般取h＝6.63×10－34 J·s)。 3．能量子的意义 标志着________的诞生。 整数倍 普朗克 量子论 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 自主评价——————————————— 1．判断正误 (1)黑体能够全部吸收各种电磁波，但不辐射电磁波。(　　) (2)黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关。(　　) (3)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。(　　) (4)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。(　　) × √ √ √ 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 2．情景思考 很多地方用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少。你知道其中的道理吗？ 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 提示：根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了这个人辐射的红外线的频率和强度。通过监测被测者辐射的红外线的情况就能知道这个人的体温。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 对黑体和黑体辐射的认识 黑体实际上是不存在的，只是一种理想情况，但如果做一个闭合的空腔，在空腔表面开一个小孔，小孔就可以模拟一个黑体，如图所示。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (1)为什么小孔能够模拟黑体？ 提示：(1)从外面射来的电磁波，经小孔射入空腔，要在腔壁上经过多次反射，在多次反射过程中，外面射来的电磁波几乎全部被腔壁吸收，最终不能从空腔射出。小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，所以小孔能够模拟黑体。 (2)黑体能否向外辐射电磁波？ 提示：(2)黑体能够向外辐射电磁波。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 1．黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2．黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度只与温度有关。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 3．一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点 热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 热辐射特点 吸收、反射的特点 一般 物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类、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的波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强弱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