6/61．普朗克黑體輻射理論1．知道黑體與黑體輻射，知道黑體輻射的實驗規(guī)律及理論解釋。2．了解能量子假說，領會科學解釋中的科學假說方法。3．了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點，體會能量量子化的提出對人們認識物質(zhì)世界的影響。黑體與黑體輻射1．黑體某種物體能夠________入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生____，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。提醒：黑體是在任何溫度下都能全部吸收落在它上面的一切輻射的理想體。2．黑體輻射(1)定義：黑體不反射電磁波，卻可以向外____電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。(2)黑體輻射特點：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的____有關。3．黑體輻射的實驗規(guī)律(1)隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都____。(2)隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向著波長____的方向移動。4．維恩和瑞利的理論解釋(1)建立理論的基礎：依據(jù)____和______的知識尋求黑體輻射的理論解釋。(2)維恩公式：在______與實驗非常接近，在______則與實驗偏離較大。(3)瑞利公式：在______與實驗基本一致，但在______與實驗嚴重不符。提醒：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關。如圖所示是鐵塊在火爐中被加熱至發(fā)紅的情景?！締栴}】(1)熱輻射在高溫下才能發(fā)生嗎？(2)投在爐中的鐵塊一開始是什么顏色？過一會兒又是什么顏色？為什么？(3)一般物體的熱輻射與黑體輻射有什么區(qū)別？1．對黑體的理解(1)黑體是一個理想化的物理模型。(2)黑體看上去不一定是黑的，有些可看成黑體的物體由于自身有較強的輻射，看起來還會很明亮。2．一般物體與黑體的比較項目熱輻射特點吸收、反射特點一般物體輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類及表面狀況都有關既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關完全吸收各種入射電磁波，不反射【典例1】在實驗室或工廠的高溫爐子上開一小孔，可將其近似看成一個黑體，由它的熱輻射特性就可以確定爐內(nèi)的溫度。如圖所示是黑體的輻射強度與其輻射電磁波的波長的關系圖像，則下列說法正確的是()A．T1<T2B．在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強度越大C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低D．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動[聽課記錄]要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射強度越大；溫度越高，輻射強度最大值處的電磁波的波長越短。[跟進訓練]1．某氣體在T1、T2兩種不同溫度下的分子速率分布圖像如圖甲所示，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標v表示分子的速率；而黑體輻射的實驗規(guī)律如圖乙所示，圖乙中畫出了T3、T4兩種不同溫度下黑體輻射的強度與波長的關系。下列說法正確的是()A．圖甲中T1>T2B．圖乙中T3<T4C．圖甲中溫度升高，所有分子的速率都增大D．圖乙中溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動能量子1．普朗克的假設組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的______，即能的輻射或者吸收只能是________的。這個不可再分的最小能量值ε叫作______。2．能量子公式ε＝hν，其中ν是帶電微粒的振動頻率，h稱為__________。h＝______________________J·s。(一般取h＝6.63×10-34J·s)3．能量的量子化微觀粒子的能量是______的，或者說微觀粒子的能量是____的。這種現(xiàn)象叫能量的量子化。1．普朗克的量子化假設(1)能量子。振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，例如可能是ε或2ε、3ε…當帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的。這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子。(2)能量子公式：ε＝hν。ν是帶電微粒的振動頻率，h是一個常量，后人稱之為普朗克常量，其值常取h＝6.626×10-34J·s。(3)能量的量子化。在微觀世界中能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫作能量的量子化。2．對能量量子化的理解(1)物體在發(fā)射或接收能量的時候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”地過渡到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個中間狀態(tài)。(2)在宏觀尺度內(nèi)研究物體的運動時我們可以認為：物體的運動是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子時必須考慮能量量子化?！镜淅?】(2022·全國乙卷)一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10-7m的光，在離點光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個。普朗克常量為h＝6.63×10-34J·s。R約為()A．1×102m B．3×102mC．6×102m D．9×102m[聽課記錄][跟進訓練]2．一盞電燈發(fā)光功率為100W，假設它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長λ＝6.0×10-7m，在距電燈10m遠處，以電燈為球心的球面上，1m2的面積每秒通過的光子數(shù)約為(普朗克常量h＝6.63×10-34J·s)()A．2×1017個 B．2×1016個C．2×1015個 D．2×1023個1．下列說法正確的是()A．能量子與電磁波的頻率成反比B．電磁波波長越長，其能量子越大C．微觀粒子的能量是不連續(xù)(分立)的D．能量子假說是由愛因斯坦最早提出來的2．硅光電池可將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能，若有N個頻率為ν的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)()A．hν B．12NhνC．Nhν D．2Nhν3．(多選)黑體輻射的強度與波長的關系圖像如圖