4.1 普朗克黑体辐射理论 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

4.1 普朗克黑体辐射理论 第四章 原子结构和波粒二象性 为什么测温枪不直接接触人体，就可测量人体体温？ 任何物体在任何温度下都会辐射电磁波的现象。 热辐射: （由物体的原子、分子受激发产生的，与温度有关） 带小孔的空腔 一座建设中的楼房还没有安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处观察，把窗内的亮度与楼房外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？ 会发现窗内亮度比楼房外墙的亮度暗。 原因是射入窗口的光线在室内墙面会发生多次反射和吸收，大部分光线被吸收掉，最后从窗口射出的光线是很少的。 P67 理想化模型 带小孔的空腔 P67 黑体看上去一定是黑的吗？ 不一定是黑的，有些可看成黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔、太阳、白炽灯。 辐射强度：单位时间内从物体单位面积上所发射的各种波长的总辐射能 P68 这个规律怎样用理论解释呢？ ③有一个峰值 ② 规律① 短波符合；长波不符合。 长波符合；短波荒唐----紫外灾难。 维恩线 瑞利 维恩公式： 瑞利公式： P68 维恩公式和瑞利公式， 是普朗克公式的特殊情况。 P69 和我们学习电荷数类似：只能是元电荷的整数倍 光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为 ν 的光的能量子为 hν，这些能量子后来被称为光子。 宏观世界能量的连续性 量子 经典 微观粒子的量子化： 理解： 物体（微观）在发射或接收能量时，是从某一状态“飞跃”到另一状态，不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。 研究宏观物体运动时我们可以认为能量变化是连续的，不必考虑量子化（观测不到量子化）；研究微观粒子时必须考虑能量量子化。 微观世界的某些规律，在我们宏观世界看来可能非常奇怪。 普朗克 能量量子化物理学的新纪元 [知识拓展] 量子是现代物理的重要概念，即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。 普朗克黑体辐射理论 目标一　黑体与黑体辐射 目标二　黑体辐射的实验规律 目标三　 能量子 实验规律 黑体辐射的理论解释 维恩公式：短波符合；长波不符合 瑞利-金斯公式：长波符合；短波荒唐-紫外灾难 普朗克对黑体辐射理论解释 能量子：ε=hν； 黑体概念 黑体辐射定义 黑体辐射特点 随温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加 绝对黑体的温度升高时，辐射强度的最大值向短波方向移动 能量是量子化的，只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量 ν：电磁波的频率 h：普朗克常量， h＝6.626 070 15×10－34 J·s 物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 作业 Lavf59.6.100 $$