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第1节量子概念的诞生学习目标素养提炼1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道黑体辐射的实验规律．2.知道普朗克提出的能量子假说.4个概念——热辐射、黑体、黑体辐射、能量子1个实验规律——黑体辐射的实验规律01课前自主梳理02课堂合作探究03随堂演练达标04课后达标检测一、热辐射1．定义：我们周围的一切物体都在辐射，这种辐射与有关，所以叫热辐射．2．特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的而有所不同．二、黑体与黑体辐射1．黑体：某种物体能够入射的各种波长的电磁波而不发生，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．2．黑体辐射特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关．电磁波物体的温度温度完全吸收反射温度三、能量子1．定义：普朗克认为，黑体辐射是谐振子向外辐射的各种电磁波．谐振子的能量是的，而只能取一些的值，即En＝(n＝1,2,3，…)，最小的一份能量称为能量子．2．大小：ε＝hν，其中ν是谐振动(电磁波)的，h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s.3．能量的量子化：在微观世界中能量是的，或者说微观粒子的能量是的．不连续分立nhν频率量子化分立[判断辨析](1)黑体一定是黑色的物体．()(2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体．()(3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大．()(4)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍．()(5)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比．()×√√√√要点一黑体辐射的规律[探究导入]黑体辐射电磁波的强度按波长分布如图所示，当温度从1300K升高到1700K时，各种波长的电磁波的辐射强度怎么变化？辐射强度极大值对应的波长如何变化？答案：变强．辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即变短．1．一般物体与黑体的比较热辐射特点吸收、反射特点一般物体辐射电磁波的情况与温度、材料的种类及表面状况有关既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波波长等因素有关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完全吸收各种入射电磁波，不反射2.随着温度的升高，黑体辐射的各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．3．现实生活中不存在理想的黑体，实际的物体都能辐射红外线(电磁波)，也都能吸收和反射红外线(电磁波)，绝对黑体不存在，是理想化的模型．[典例1](多选)黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知()A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加B．随着温度降低，各种波长的辐射强度都增加C．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．随着温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动[解析]由题图可知，随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，当温度降低时，上述变化都将反过来．[答案]ACD要点二能量子[探究导入]某激光器能发射波长为λ的激光，那么激光能量子的能量可以取任意值吗？是连续的还是一份一份的？设普朗克常量为h，那么每个激光能量子的能量是多少？如果激光发射功率为P，那么每秒钟发射多少个能量子？(光速为c)答案：激光能量子的能量不可以取任意值，其是不连续的，而是一份一份的．ε＝hcλ.个数n＝Pε＝Pλhc.1．物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量规律的任何一个中间状态．2．在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化也是连续的，不必考虑能量量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化．3．能量子的能量ε＝hν，其中h是普朗克常量，ν是电磁波的频率．[典例2]人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A．2.3×10－18WB．3.8×10－19WC．7.0×10－10WD．1.2×10－18W[解析]因只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝Et，式中E＝6ε，又ε＝hν＝hcλ，可解得P＝6×6.63×10－34×3×108530×10－9×1W≈2.3×10－18W.[答案]A[总结提升](多选)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解析：带电微粒辐射或吸收能量时是一份一份地辐射或吸收的，只能是最小能量值——能量子ε的整数倍，是不连续的．故选项A、B、D正确，C错误．答案：ABD1．(对黑体辐射规律的理解)(多选)下列叙述正确的是()A．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C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波解析：根据热辐射定义知A对；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B错，C对；根据黑体定义知D对．答案：ACD2．(对能量子的理解)(多选)关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是()A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值εB．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C．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，因而是错误的答案：BC3．(能量量子化的理解)硅光电池是将光辐射的能量转化为电能．若有N个波长为λ0的光子打在硅光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量，c为真空中的光速)()A．hcλ0B．Nhcλ0C．Nhλ0D．2Nhλ0解析：一个光子的能量ε＝hν＝hcλ0，则N个光子的总能量E＝Nhcλ0，选项B正确．答案：B