13.5能量量子化

把鐵塊投進火爐中，剛開始鐵塊只是發(fā)熱，并不發(fā)光。隨著溫度的升高，鐵塊會慢慢變紅，開始發(fā)光。鐵塊依次呈現(xiàn)暗紅、赤紅、橘紅等顏色，直至成為黃白色。為什么會有這樣的變化呢？問題？一、熱輻射1.定義：一切物體都在輻射電磁波，且輻射與溫度有關，所以叫作熱輻射2.特點：②溫度升高時，熱輻射中波長較短的成分越來越強③輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同①在室溫時，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波④常溫下我們看到不發(fā)光的物體顏色就是物體表面反射光所致二、黑體(1)定義：某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射這種物體就是黑體(2)特點：②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.①黑體是個理想化的模型③一般物體的輻射與溫度、材料、表面狀況有關三、黑體輻射的實驗規(guī)律1.特點：隨溫度的升高①各種波長的輻射強度都在增加②輻射強度的最大值向短波方向移動2.經典物理學所遇到的困難維恩的公式：在短波區(qū)與實驗非常接近，在長波區(qū)則與實驗偏離很大瑞利公式：在長波區(qū)則與實驗基本一致，但在短波區(qū)與實驗嚴重不符，而且波長趨于0時，輻射強度變?yōu)闊o窮大，這顯然是荒謬的定義：在微觀世界里，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。1.能量的量子化2.普朗克能量子假說四、能量子①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

E=nε

②ε叫能量子，它的大小ε=hvv是電磁波的頻率，h為普朗克常量h=6.626×10-34J·s普朗克能量子假設認為微觀粒子的能量是量子化或分立的．借助于能量子的假說，普朗克得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得很好。3.能量子觀點與黑體輻射實驗的比較4.愛因斯坦光子說光是由一個個不可分割的能量子組成，頻率為ν的光的能量子為hν，光的能量子稱作光子五、能級1.原子在不同的狀態(tài)中具有不同的能量，原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫做能級2.定態(tài)：原子中具有穩(wěn)定狀態(tài)的能量能量最低的狀態(tài)其他的狀態(tài)3.原子從高能級向低能級躍遷時放出的光子的能量，等于前后兩個能級之差4.當電子吸收光子時會從低能級向高能級躍遷時，吸收光子的能量，等于前后兩個能級之差注意：n＞m5.由于原子的能級是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。六.量子力學與現(xiàn)代生活20世紀20年代，量子力學建立了，它能夠很好地描述微觀粒子運動的規(guī)律，并在現(xiàn)代科學技術中發(fā)揮了重要作用。1.下列敘述正確的是(

)A.一切物體都在輻射電磁波B.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關C.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關D.黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波ACD2.關于對黑體的認識，下列說法正確的是(

)A．黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關C．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關D．如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內表面經多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體C3.普朗克在1900年將“能量子”引入物理學，開創(chuàng)了物理學的新紀元。在下列宏觀概念中，具有“量子化”特征的是（

）A．人的個數(shù) B．人的質量

C．物體的動能 D．物體的長度A4.（多選）某半導體激光器發(fā)射波長為1.5×10－6m，功率為5.0×10－3W的連續(xù)激光，已知可見光波長的數(shù)量級為10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34