4.1 普朗克黑体辐射理论 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

人教版选择性必修三第四章 原子结构和波粒二象性 第一节 普朗克黑体辐射理论 授课人： 本届由于时间关系，采用简洁版ppt，详尽ppt的见资料文件夹 1.站在炉火旁边有什么感觉？ 2.投在炉中的铁块颜色变化 1400 K 800 K 1000 K 1200 K 一、黑体与黑体辐射 一、黑体与黑体辐射 （1）定义：一切物体在任何温度下都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射 1. 热辐射 （2）特性：辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。 热辐射与温度有关 （3）任何物体在任何温度下均存在热辐射 在研究物体热辐射中，有没有完全吸收电磁波的物体？ 详案见资料 3 2. 黑体 （1）定义：如果某物体能够全部吸收外来的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体 （2）黑体模型：在一个空腔壁上开一个很小的孔，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黑体。 （理想化模型） 黑体模型 一、黑体与黑体辐射 德国物理学家基尔霍夫首先提出了绝对黑体的模型 4 3. 黑体辐射 （1）定义：加热腔体，黑体表面就向外辐射电磁波，这就是黑体辐射 （2）特性：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，与材料的种类及表面状况无关。 一、黑体与黑体辐射 电磁波强度随波长的分布曲线 1.黑体辐射规律： ①温度一定时，黑体辐射的强度随波长的分布有一个极大值。 ②随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动． 二、黑体辐射的实验规律 二、黑体辐射的实验规律 1.黑体辐射的解释： 德国物理学家维恩: 在1896年，维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离较大 英国物理学家瑞利: 在1900年，瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符，甚至会辐射强度引起“紫外灾难” 德国物理学家普朗克: 1900年10月，普朗克公式与实验吻合得非常完美。 三、普朗克提出的能量子概念 1. 能量子 谐振子的能量是某一最小能量E（称为能量子）的整数倍，即：E, 1E, 2E, 3E, ... nE. n为正整数，称为量子数 2. 能量子的能量公式 ν是电磁波的频率 普朗克常量 量子论诞生的历史意义 1、敲开了人类认识微观世界的大门 2、解决了黑体辐射问题----量子的诞生日（1900.12.14) 3、为量子力学的建立打下了基础 (多选)以下宏观概念中，哪些是“量子化”的(AD) A.物体的带电荷量 B物体的质量 C.物体的动量 D.学生的个数 例4.下列叙述错误的是(B) A.一切物体都在辐射电磁波 B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是 (　　) A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收 B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍 C．吸收的能量可以是连续的 D．辐射和吸收的能量是量子化的 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，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是 (　　 ) A．T1>T2 B．T1<T2 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 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是 (　　) $$