物理 第十七章 波粒二象性 1 能量量子化 新人教版选修3-5 .ppt

波粒二象性第十七 章 1能量量子化能量量子化学 基础导学1热热辐辐射射：周周围围的的一一切切物物体体都都在在辐辐射射_，这这种种辐射与辐射与_有关，所以叫热辐射有关，所以叫热辐射一、黑体与黑体辐射一、黑体与黑体辐射电磁波电磁波物体温度物体温度2黑黑体体：某某种种物物体体能能够够完完全全_入入射射的的各各种种波波长长的的电电磁波而不发生磁波而不发生_，这种物体就是绝对黑体，简称黑体，这种物体就是绝对黑体，简称黑体3黑黑体体辐辐射射的的特特性性：黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布只与黑体的布只与黑体的_有关有关4一般材料物体的辐射规律一般材料物体的辐射规律辐辐射射电电磁磁波波的的情情况况除除与与_有有关关外外，还还与与材材料料的的种种类类及表面状况有关及表面状况有关吸收吸收反射反射温度温度温度温度5黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与黑黑体体的的_有有关关，如如图图所示所示(1)随随着着温温度度的的升升高高各各种种波波长长的辐射强度都的辐射强度都_；(2)随随着着温温度度的的升升高高，辐辐射射强强度度的的极极大大值值向向波波长长较较_的的方方向向移移动动温度温度有增加有增加短短1定定义义：普普朗朗克克认认为为，带带电电微微粒粒的的能能量量只只能能是是某某一一最最小小能能量量值值的的_，当当带带电电微微粒粒辐辐射射或或吸吸收收能能量量时时，也也是是以以这这个个最最小小能能量量值值为为单单位位_地地辐辐射射或或吸吸收收的的，这这个个不不可再分的最小能量值可再分的最小能量值叫做能量子叫做能量子2能能量量子子大大小小：h，其其中中是是电电磁磁波波的的频频率率，h称称为为_常常量量h66261034Js(一一般般取取h6631034 Js)3能量的量子化能量的量子化在在微微观观世世界界中中能能量量是是_的的，或或者者说说微微观观粒粒子子的的能能量是量是_的的二、能量子二、能量子整数倍整数倍一份一份一份一份普朗克普朗克量子化量子化分立分立讲 要点例析 对黑体及黑体辐射的理解对黑体及黑体辐射的理解热辐射特点热辐射特点吸收、反射特点吸收、反射特点一般一般物体物体辐射电磁波的情况与温度有辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面状关，与材料的种类及表面状况有关况有关既吸收，又反射，其能既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射力与材料的种类及入射光波长等因素有关光波长等因素有关黑体黑体辐射电磁波的强度按波长的辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关分布只与黑体的温度有关完全吸收各种入射电磁完全吸收各种入射电磁波，不反射波，不反射热热辐辐射射不不一一定定要要高高温温，任任何何温温度度的的物物体体都都发发出出一一定定的的热热辐辐射射，只只是是温温度度低低时时辐辐射射弱弱，温温度度高高时辐射强；时辐射强；黑体是一个理想化的物理模型，实际不存在；黑体是一个理想化的物理模型，实际不存在；黑黑体体看看上上去去不不一一定定是是黑黑的的，有有些些可可看看作作黑黑体体的的物物体体由由于于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮自身有较强的辐射，看起来还会很明亮关关于于对对黑黑体体的的认认识识，下下列列说说法法正正确的是确的是()A黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布除除与与温温度度有有关关外外，还与材料的种类及表面状况有关还与材料的种类及表面状况有关C黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与温温度度有有关关，与材料的种类及表面状况无关与材料的种类及表面状况无关D如如果果在在一一个个空空腔腔壁壁上上开开一一个个很很小小的的孔孔，射射入入小小孔孔的的电电磁磁波波在在空空腔腔内内表表面面经经多多次次反反射射和和吸吸收收，最最终终不不能能从从小小孔孔射射出出，这个空腔就成了一个黑体这个空腔就成了一个黑体解析：解析：对选项逐个分析对选项逐个分析答案：答案：C选项选项个性分析个性分析A错误错误黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的B错误错误黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体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的温度有关C正确正确D错误错误小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔孔成了一个黑体，而不是空腔黑黑体体完完全全吸吸收收电电磁磁波波而而不不反反射射，同同时时其其本本身身也也辐辐射射电电磁磁波波；黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布只与温度有关，与其他因素无关布只与温度有关，与其他因素无关解解析析：根根据据黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律和和题题图图知知，A正正确确，B错错误误；温温度度升升高高时时，辐辐射射强强度度的的极极大大值值向向波波长长较较短短的的方方向向移移动动，C正确，正确，D错误错误答案：答案：AC能量子的有关计算问题能量子的有关计算问题1对对能能量量子子的的理理解解：物物体体热热辐辐射射所所发发出出的的电电磁磁波波是是通通过过内内部部的的带带电电谐谐振振子子向向外外辐辐射射的的，谐谐振振子子的的能能量量是是不不连连续续的的，只只能能是是h的的整整数数倍倍，h称称为为一一个个能能量量子子，其其中中是是谐谐振振子子的的振振动动频率，频率，h是一个常数，称为普朗克常量是一个常数，称为普朗克常量2能能量量子子假假说说的的意意义义：可可以以非非常常合合理理地地解解释释某某些些电电磁磁波波的辐射和吸收的实验现象的辐射和吸收的实验现象氦氦氖氖激激光光器器发发出出波波长长为为633 nm的的激激光光，当当激激光光器器的的输输出出功功率率为为1 mW时时，每每秒秒发发出出的的能能量量子子数为数为()A221015B321015C221014 D321014答案：答案：B能能量量子子与与功功率率、波波长长、波波速速和和频频率率关关系系综综合合出出题题是是本本节节一一种种重重要要题题型型，要要熟熟练练掌掌握握EPtn，h，c等关系，这是解决此类问题的关键等关系，这是解决此类问题的关键21一一激激光光器器发发光光功功率率为为P，发发出出的的激激光光在在折折射射率率为为n的的介介质质中中波波长长为为，若若在在真真空空中中速速度度为为c，普朗克常量为，普朗克常量为h，则下列叙述正确的是，则下列叙述正确的是()答案：答案：AC思考与讨论思考与讨论教材教材P27(1)在火炉旁边有什么感觉？在火炉旁边有什么感觉？(2)投投在在炉炉中中的的铁铁块块一一开开始始是是什什么么颜颜色色？过过一一会会儿儿又又是是什什么颜色？么颜色？点点拨拨：(1)在在火火炉炉旁旁边边会会感感到到很很热热，这这是是因因为为火火炉炉不不断断地向外辐射能量地向外辐射能量(2)投投在在炉炉中中的的铁铁块块一一开开始始是是黑黑色色，过过一一会会儿儿随随着着温温度度的的升升高高，铁铁块块逐逐渐渐变变为为红红色色，这这是是因因为为同同一一物物体体热热辐辐射射的的强强度度与与温度有关温度有关思考与讨论思考与讨论教材教材P27一一座座建建设设中中的的楼楼房房还还没没有有安安装装窗窗子子，尽尽管管室室内内已已经经粉粉刷刷，如如果果从从远远处处观观察察，把把窗窗内内的的亮亮度度与与楼楼房房外外墙墙的的亮亮度度相相比比，你你会会发现什么？为什么？发现什么？为什么？点点拨拨：从从远远处处观观察察，会会发发现现窗窗内内的的亮亮度度与与楼楼房房外外墙墙的的亮亮度度相相比比，窗窗内内很很暗暗，这这是是因因为为从从外外界界来来的的光光线线，经经窗窗口口射射入入室室内内，大大部部分分光光线线要要在在室室内内经经过过多多次次反反射射，才才可可能能有有机机会会射射出出窗窗口口，在在多多次次反反射射的的过过程程中中，大大部部分分光光线线被被吸吸收收掉掉，再再从从窗窗口口射射出的光线将是很少的出的光线将是很少的练 随堂演练1关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是()A热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B温度越高，物体辐射的电磁波越强温度越高，物体辐射的电磁波越强C辐辐射射强强度度按按波波长长的的分分布布情情况况只只与与物物体体的的温温度度有有关关，与与材料种类及表面状况无关材料种类及表面状况无关D常常温温下下我我们们看看到到的的物物体体的的颜颜色色就就是是物物体体辐辐射射电电磁磁波波的的颜色颜色解解析析：一一切切物物体体都都不不停停地地向向外外辐辐射射电电磁磁波波，且且温温度度越越高高，辐辐射射的的电电磁磁波波越越强强，A错错误误，B正正确确；选选项项C是是黑黑体体辐辐射射的的特特性性，C错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误错误答案：答案：B2下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A一切物体都在辐射电磁波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一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与黑黑体体温温度度有有关关D黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波解解析析：根根据据热热辐辐射射的的定定义义，A正正确确；根根据据热热辐辐射射和和黑黑体体辐辐射射的的特特点点知知一一般般物物体体辐辐射射电电磁磁波波的的情情况况除除与与温温度度有有关关外外，还还与与材材料料种种类类和和表表面面状状况况有有关关，而而黑黑体体辐辐射射只只与与黑黑体体的的温温度度有有关关，B错误，错误，C正确；根据黑体的定义知正确；根据黑体的定义知D正确正确答案：答案：ACD3关关于于对对普普朗朗克克能能量量子子假假说说的的认认识识，下下列列说说法法正正确确的的是是()A振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值B带带电电微微粒粒辐辐射射或或吸吸收收的的能能量量只只能能是是某某一一最最小小能能量量值值的的整数倍整数倍C能量子与电磁波的频率成正比能量子与电磁波的频率成正比D这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 解解析析：根根据据普普朗朗克克能能量量子子假假说说知知，A错错误误，B、C正正确确；普普朗朗克克能能量量子子假假说说反反映映的的是是微微观观世世界界的的特特征征，不不同同于于宏宏观观世世界界，D错误错误答案：答案：BC4人人眼眼对对绿绿光光最最为为敏敏感感，正正常常人人的的眼眼睛睛接接收收到到波波长长为为530 nm的的绿绿光光时时，只只要要每每秒秒有有6个个绿绿光光的的光光子子射射入入瞳瞳孔孔，眼眼睛睛就就能能察察觉觉普普朗朗克克常常量量为为6631034 Js，光光速速为为30108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A231018 W B381019 WC701010 W D121018 W答案：答案：A5下下列列描描绘绘两两种种温温度度下下黑黑体体辐辐射射强强度度与与波波长长关关系系的的图图中中，符合黑体辐射实验规律的是符合黑体辐射实验规律的是()解解析析：由由黑黑体体实实验验规规律律知知温温度度越越高高，辐辐射射越越强强，且且最最大大强度向波长小的方向移动，强度向波长小的方向移动，A对，对，B、C、D错错答案：答案：A谢谢观看！谢谢观看！