第四章 第1节 普朗克黑体辐射理论-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件(人教版）

物理 选择性必修第三册（人教） 第四章 原子结构和波粒二象性 第1节　普朗克黑体辐射理论 电磁波 温度 完全 温度 种类 表面状况 温度 增加 较短 × √ √ √ √ 课标要求 核心素养 1.了解黑体及黑体辐射的概念。 2．知道能量子概念，能说出普朗克提出的能量子假说的内容 1.物理观念：知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道普朗克提出的能量子理论。 2．科学思维：体会感受科学家在面对科学疑难时的创新精神。 3．科学探究：黑体辐射的实验规律。 4．科学态度与责任：提高分析问题、解决问题的能力 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 一、黑体与黑体辐射 1．热辐射：我们周围的一切物体都在辐射_________，这种辐射与物体的______有关。 2．黑体：指能够______吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 3．一般材料物体的辐射规律：辐射电磁波的情况除与______有关外，还与材料的______及____________有关。 4．黑体辐射的实验规律： 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关，如图所示。 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______。 (2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长______的方向移动。 二、能量子 1．定义：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如，可能是ε或2ε、3ε……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一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 2．公式：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h是一个常量，称为普朗克常量，其值为h＝6.626 070 15×10－34 J·s，通常取h＝6.63×10－34 J·s。 3．能量的量子化 在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫作能量的量子化。 【概念辨析·试身手】 (1)只有高温物体才能辐射电磁波。( ) (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)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。( ) (5)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。( ) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 对黑体及黑体辐射的理解 【要点培优】 1．一般物体与黑体的比较 比较项 热辐射特点 吸收、反射特点 一般 物体 辐射电磁波的情况与温度、材料的种类及表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关 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 完全吸收各种入射电磁波，不反射 2.黑体辐射的实验规律 (1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。 (2)随着温度的升高 ①各种波长的辐射强度都有增加； ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 【素养培优】 1．煤烟很接近黑体，其吸收率为99%，即投射到煤烟的辐射能量几乎全部被吸收。把一定量的煤烟置于阳光下照射，它的温度是否一直在上升？ 2．红外热像仪可以监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可获取他的体温。你知道其中的道理吗？ 提示：1.不会，因为随着能量不断吸收，还伴随着能量的辐射，最终将趋于平衡。 2．根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了人辐射的红外线的频率和强度。因此通过监测被测者辐射的红外线的情况就知道这个人的体温。 【应用培优】 [例1] 有的体温枪的工作原理就是黑体辐射定律。黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知下列描述正确的是(　　 ) A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．温度降低，可能只有部分波长的辐射强度会减小 C．随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动 D．随着温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 解析：选A。黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，A正确；由题图可知，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都减小，B错误；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，即向频率较大的方向移动，反之，随着温度的降低，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动，C、D错误。 [训练]1.生活中广泛使用了红外体温计测量体温，则下列说法正确的是(　　 ) A．当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线 B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线 C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的 D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的 解析：选D。物体在任何温度下都可以辐射红外线，故A、B错误；红外体温计是依据人体温度越高辐射的红外线强度越大来测体温的，C错误，D正确。 要点二 | 能量子