13.5能量量子化-2023-2024学年高二物理素养提升学案（人教版2019必修第三册）

6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高中物理必修三素养提升学案 第13章电磁感应与电磁波初步 第5节能量量子化 【学习目标】 1.知道热辐射、黑体、黑体辐射的概念。 2了解普朗克的能量子假设。 3.了解爱因斯坦光子假设。 4.知道原子能级及能级跃迁理论。 【科学素养要求】 1.物理观念 (1)知道热辐射、了解黑体辐射。 (②)知道能量是量子化的，知道能量子的概念。 (3)知道能级、能级跃迁、原子发射光谱等概念。 2.科学思维 根据黑体辐射的实验规律，分析黑体辐射的强度与波长的关系。 3.科学探究 由黑休辐射实验结论与光的电磁理论的矛盾，探究能量子的概念建立的科学过程。 4.科学态度与责任 (1)根据能量子提出的过程，领会这一科学突破过程中的思想。 (②)初步认识量子力学的建立在科技中的重要作用。 【自主预习】 一、热辐射 1热辐射 (1)定义：周围的一切物体都在辐射 这种辐射与」 有关，所以叫热辐射。 (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的 不同而有所不同。 2黑体 (1)定义：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 叫作黑体。 6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ o JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 (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、能量子 1,定义：普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的 当带电 微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位 地辐射或吸收的这个不可再 分的最小能量值ε叫作 2.能量子大小e=m,其中v是电磁波的频率h称为 常量。h=6.626×1034Js。 3.能量的量子化：普朗克的假设认为微观粒子的能量是 的，或者说微观粒子的能量 是 的。爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，光本身就是 由一个个不可分割的 组成的，频率为的光的能量子为m,h为普朗克常量。这些能量子 后来被叫作 三、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 的能量值叫作能级。 2.能级跃迁通常情况下，原子处于能量最低的状态这是最的。气体放电管中的原 子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态。这些状态的原子是不稳定的 会 地向能量较低的能级。 放出光子。原子从高能态向低能态」 时放出 的光子的能量，等于前后两个能级 【课堂探究】 【探究导入】 晒太阳可以使身体变暖，是通过什么方式改变人体内能的？ 冬天在火炉旁烤手是通过什么方式改变人体内能的？ 探究一、对热辐射、黑体和黑体辐射的理解 【情景探究】通过观察铁钉颜色的变化，思考该变化反映了热辐射具有什么样的特点？ 【思考与讨论】热辐射的辐射强度与温度、物体种类及其表面情况有关，太复杂了！怎么去 研究热辐射的客观规律呢？我们或许可以从生活中的这件事上获得启发：一座建设中楼房还没 有安装窗子，尽管室内已粉刷，如果从远处观察，把窗内的亮度与楼外墙的亮度相比，你会发现什 么？为什么？ 2 6学科网 学种网票创，让学司更容易！ o JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 总结 探究二、对能量子的理解 [思考与讨论]尝试用普朗克的量子化观点解释：某激光器能发射波长为的激光，那么激光 能量子的能量可以取任意值吗？是连续的还是一份一份的？设普朗克常量为h,那么每个激光能 量子的能量是多少？如果激光发射功率为P,那么每秒钟发射多少个能量子？ 总结 探究三、对能级及能级跃迁的理解 【思考与讨论】阅读课本并尝试用能量量子化的观点来解释原子光谱的特点。 总结 【典例分析】 【例题1】近年来军事行动中，士兵都配戴红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要 是因为() A“红外夜视仪“发射出强大的红外线，照射被视物体 B.一切物休均在不停地辐射红外线 C.一切高温物体均在不停地辐射红外线 D.红外线属于可见光 【典例2】（多选）在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的 热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，这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() 波长 A.TT2 B.n<T 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方向移动 【方法归纳】 .3 6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ o JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 熟悉黑体辐射特点是解决问题的关键。随着温度的升高，各种波长的辐射本领都在增加， 当黑体温度升高时，辐射强度极大值向短波方向移动。 【例愿3】人眼对绿光较为敏感，正常人的眼晴接收到波长为530m的绿光时，只要每秒钟 有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能