内容正文:
第一节 量子论初步
教科版选择性必修三第六章 波粒二象性
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一、黑体与黑体辐射
(1)定义:我们周围的一切物体都在以电磁波的形式向外辐射能量,而且辐射强度随波长如何分布都与物体的温度相关,所以物理上把这种辐射称为热辐射。
固体在温度升高时颜色的变化
1400
K
800
K
1000
K
1200
K
1. 热辐射(教材126页)
(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。
详案见资料
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(3)任何物体在任何温度下均存在热辐射
温度 发射的能量
电磁波的短波成分
热辐射与温度有关
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
(教材127页)
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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。
(3)黑体辐射的电磁波强度随波长的分布曲线
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、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
三、量子论诞生的历史意义(教材129-130页)
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
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 ( )
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
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