第13章 第5节 能量量子化（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第十三章　电磁感应与电磁波初步 第五节　能量量子化 栏目索引 必备知识·自主学习 关键能力·互动探究 素养训练·学业评价 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1.了解黑体辐射和能量子的概念。 2．了解能级、跃迁、能量量子化等概念。 　了解能量子的概念及其提出的过程，领会这一科学概念的创新性突破中蕴含的伟大科学思想。 　了解黑体辐射及其研究的历史脉络，感悟以实验为基础的科学探究方法。 　了解宏观物体和微观粒子的能量变化的特点，体会量子理论的建立极大丰富和深化了人们对物质世界的认识。 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 必备知识·自主学习 1．判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线。(　　 　　) (2)黑体一定是黑色的。(　　 　　) (3)热辐射只能产生于高温物体。(　　 　　) (4)普朗克量子假说认为微观粒子的能量是不连续的。(　　 　　) (5)当原子从能量较高的能态跃迁到能量较低的能态时，会放出任意能量的光子。(　　 　　) √ × × × × 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 2．(知识拓展)日光灯发光原理 日光灯灯管内部物质：灯管内含有水银蒸汽和少量惰性气体(氩气)，管壁上涂有荧光物质。当灯管内的惰性气体在高压下电离后，在电场力的作用下形成电流，运动的离子与汞原子碰撞，不断地给汞原子能量，使得汞原子从低能态向高能态跃迁。处于高能态的汞原子不稳定，会自发地再从高能态向低能态(或基态)跃迁，并以光子(紫外线)的形式向外辐射能量，光子再与荧光物质撞击，于是管壁上发出了白光。 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 一、热辐射 2．热辐射规律：温度越高，热辐射中波长较__的成分越强。 3．黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生____的物体。 4．黑体辐射的规律：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的____有关。 短 反射 温度 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 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ε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：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为__________。 h＝6.626×10-34 J·s(一般取h＝6.63×10-34 J·s)。 整数倍 一份一份 能量子 普朗克常量 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 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ν的光的能量子为hν。这些能量子后来被叫作____。 量子化 能量子 不连续(分立) 光子 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 三、能级 1．定义：原子量子化的能量值。 2．原子处于能级最低的状态时最____，由高能级向低能级跃迁时放出____。 3．原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于两个能级之__。 4．原子光谱的谱线是一些分立的亮线。 稳定 光子 差 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 1．对黑体的理解 (1)绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。 关键能力·互动探究 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 (2)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。 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 2．一般物体与黑体的比较   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有关，与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 返回导航 高中物理　必修3　 第十三章　电磁感应与电磁波初步 【例1】 下列说法正确的是(　　　　　) A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以反