1、第一節(jié) 能量量子化,1、知識(shí)與技能,了解什么是熱輻射及熱輻射的特性，了解黑體與黑體輻射 了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系 了解能量子的概念,了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。 比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)。 體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。,2、過程與方法,3、情感態(tài)度與價(jià)值觀,領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。,重點(diǎn) 能量子的概念 難點(diǎn) 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,本節(jié)知識(shí)線索,冶金工業(yè)的發(fā)展及對(duì)恒星研究的需要促進(jìn)了對(duì)黑體輻射問題的研究,經(jīng)典理論對(duì)黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的研究,難以解決的矛盾（維

2、斯公式、瑞利公式）,普朗克能量子假設(shè),數(shù)學(xué)推理（黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式）,與實(shí)驗(yàn)事實(shí)的對(duì)照,1、在火爐旁邊有什么感覺？ 2、投在火爐中的鐵塊剛開始是什么顏色？過一會(huì)兒又是什么顏色。,思考與討論,800k,1200k,1200k,1400k,1、一切物體在任何溫度下，都要向外輻射電磁波。 2、電磁波能量的高低、電磁波按波長(zhǎng)分布的情況 都與溫度有關(guān)，故稱為熱輻射。,室溫- 熱輻射中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波不引起人的視覺 溫度升高- 波長(zhǎng)較短的電磁波成分越來越強(qiáng),3、熱輻射的主要成分:,熱輻射,一座建設(shè)中的樓房還沒安裝窗子，盡管室內(nèi)已經(jīng)粉刷，如果從遠(yuǎn)處看，把窗內(nèi)的亮度與樓房外墻的亮度相比，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什

3、么？為什么？,思考與討論,一、黑體與黑體輻射,1、黑體定義：能完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體稱為絕對(duì)黑體。簡(jiǎn)稱黑體。,用不透明材料制成一空心容器， 壁上開一小孔，可看成絕對(duì)黑體,黑體模型,為什么要研究黑體呢？生活中有黑體嗎？,2、研究黑體輻射的意義： 一般材料物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)； 黑體輻射特點(diǎn)：輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，因而反映了某種具有普遍意義的客觀規(guī)律。 于是在研究熱輻射的規(guī)律時(shí)，人們特別注意對(duì)黑體輻射的研究,黑體是個(gè)理想化的模型,不同溫度，輻射強(qiáng)度不同。隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的強(qiáng)度有所增加，而且，

4、輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。,二、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,1、研究對(duì)象,2、利用分光技術(shù)和熱電偶等設(shè)備測(cè)出它輻射的電磁波強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況,3、兩坐標(biāo)軸代表什么物理量？,4、看其中一條圖線，圖線的起伏說明什么問題？,說明在相同的加熱溫度下，黑體輻射的強(qiáng)度是變化的，有一個(gè)峰值。,5、由圖線看出，輻射強(qiáng)度與溫度有什么關(guān)系？極大值是怎樣變化？,公式只適用于長(zhǎng)波段, 而在紫外區(qū)與實(shí)驗(yàn)不符 - 紫外災(zāi)難。 黑體輻射實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)晴朗天空中一朵令人不安的烏云。,6、怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律？ 物體中存在著不停運(yùn)動(dòng)的帶電微粒，按照當(dāng)時(shí)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)，每個(gè)帶電微粒的振動(dòng)都產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁輻

5、射。,1、能量子說-超越牛頓的假設(shè) 1900年，普郎克做出了這樣的大膽假設(shè)： 振動(dòng)著的帶電微粒的能量是某一最小能量（稱為能量子）整數(shù)倍。例如，可能是, 2, 3, .當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份輻射或吸收的。,不可再分的最小能量值為：,h是普朗克常量,三、普朗克的能量子假說,為電磁波的頻率,2、微觀粒子只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量,量子化、分立！,舉例說明？,普朗克公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較。曲線是根據(jù)普朗克的公式做出的，小圓代表實(shí)驗(yàn)值,輻射強(qiáng)度,普朗克后來又為這種與經(jīng)典物理格格不入的觀念深感不安，只是在經(jīng)過十多年的努力證明任何復(fù)歸于經(jīng)典物理的企圖都以失敗而告終之后，他才堅(jiān)定地相信 h 的引入確實(shí)反映了新理論的本質(zhì)。 1918年