13.5 能量量子化-2022-2023学年高二物理 课件（15张）（人教版2019必修第三册）（15张PPT）

(课件网) 05.能量量子化 一.热辐射 1.热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射 温度低时：辐射的电磁波主要成份为波长较长的电磁波，不能引起视觉。 温度升高：波长较短的成分越来越强能引起视觉，温度不断越高，颜色也不断变化。 问题：为什么白天透过窗户看不 开灯的房子里面是一片漆黑？ 答：除了热辐射外，物体表面还 会吸收和反射外界射来的电磁波。 常温下我们看到的不发光物体的 颜色就是反射光所致。房子里面一片漆黑是没有反射光进入我们眼睛。 2.黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就叫黑体。 房子是近似黑体，射入房子里面的光线在多 次反射后，即使有光线射出也已经很微弱了。 所以看房子里面是一片漆黑。 一.热辐射 3.黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，但是却可以向外辐射电磁波。 注意： ①一般物体辐射与温度、材料、表面状况（形状）有关 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关。 所以，在研究热辐射的规律时，人们特别注意对黑体辐射的研究 一.热辐射 4.黑体辐射规律： 随着温度的升高： ①各种波长的辐射强度都增加； ②辐射强度的极大值向波长较短 的方向移动。 经典的电磁理论无法解释黑体辐射的实验规律。 当初德国物理学家维恩在1896年，英国物理学家瑞利在1900年，分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离很大；瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符，不但不符，而且当波长趋于零时，辐射强度竟变成无穷大，这显然是荒谬的。由于波长很小的辐射处在紫外线波段，故而由理论得出的这种荒谬结果被认为是物理学理论的灾难，当时称为“紫外灾难”。 在十九世纪末期，物理学经过波澜壮阔的大发展以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经建成，而且基础牢固，宏伟壮观！好像任何物理现象都能从现存的理论中获得解释，物理学家们甚至断言物理学发展已经尽善尽美，剩下的就是些边边角角的修理工作了。大科学家普朗克当初在决定进军物理学界时被老师劝告“物理学已经无所作为，往后无非在已知规律的小数点后面加上几个数字而已。 1900年初，在热力学第一定律及热力学第二定律的建立作出重大的贡献的开尔文男爵，在皇家学会的新年致辞中，在展望20世纪物理学前景时，若有所思地讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，第一朵乌云出现在光的波动理论上（以太理论），第二朵乌云出现在关于能量均分的 麦克斯韦-玻尔兹曼理论上（ 黑体辐射）。”物理学界的大 科学家们乐观不已，仿佛自己 已经掌握了宇宙所有真理。 谁也没有料到，开尔文男爵提到的这两朵物理学天空中不起眼的两朵乌云，却在随之而来的二十世纪将物理学界搅得天翻地覆： 第一朵乌云：以太理论引出了一位神一样的人———爱因斯坦和他的相对论； 第二朵乌云：黑体辐射问题直接引发了一门新理论的诞生———量子力学 洛仑兹 德拜 朗缪尔 皮卡尔德 普朗克 克努森 居里夫人 布拉格 克莱默斯 狄拉克 爱因斯坦 康普顿 朗之万 德布罗意 古伊 玻恩 威尔逊 玻尔 理查森 布里渊 福勒 海森堡 泡利 顿德尔 赫尔岑 埃伦费斯特 薛定谔 维夏菲尔特 亨 利奥特 1927年第五届索尔维会议合照 史上最牛合照，没有之一 二.能量子 1.1900年底，普朗克能量子假说： 振动着的带电微粒的能量只能是某 一最小能量值ε的整数倍。例如，可 能是ε或2ε、3ε……这个不可再分的 最小能量值ε叫作能量子，它的大小 为：ε＝hν。 ν是电磁波的频率，h是一个 ... ...