13.5 能量量子化 课件(共26张PPT) 2023-2034学年高一物理人教版（2019）必修第三册

(课件网) 第5节 能量量子化 第十三章 电磁感应与电磁波初步 把铁块投进火炉中，刚开始铁块只是发热，并不发光。随着温度的升高，铁块会慢慢变红，开始发光。铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色。为什么会有这样的变化呢 1.了解热辐射的概念和特点，了解黑体的概念及黑体辐射的特点。 2.了解能量子的概念及其提出的科学过程，了解光子的概念，了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点。 3.了解能级的概念，并能解释原子光谱的分立特征，了解量子力学的建立。 知识点一：热辐射 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言: “科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” (开尔文) 但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，……” 这两朵乌云是指什么呢？ 黑体辐射实验 后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一场革命的风暴，乌云落地化为一场春雨，浇灌着两朵鲜花。 迈克尔逊-莫雷实验 黑体辐射实验 迈克尔逊- 莫雷实验 普朗克量子力学的诞生 相对论问世 量子力学 相对论 微观领域 高速领域 经典力学 1.热辐射 我们周围的一切物体都在辐射电磁波．这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射。 （1）定义： 物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，不能引起人的视觉。当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强。 辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。 （2）特点： 例如，随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，铁块的颜色也不断发生变化。 2.黑体 除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。常温下我们看到的物体的颜色就是反射光所致。 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。 ———理想模型 思考：生活中，哪些物体可以看作是黑体？ 开孔的黑盒子 远处的窗口 遥远的恒星 雪 研究黑体辐射是了解一般物体热辐射性质的基础。 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。因为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。 物体中存在着不停运动的带电微粒，带电微粒的振动会产生变化的电磁场，从而产生电磁辐射。 黑体辐射的实验规律 ①一般材料的物体，辐射电磁波的情况，除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关。 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关．随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 1.近年因为“新冠”疫情，很多地方用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗？ 跟踪导练 根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了这个人辐射的红外线的频率和强度。通过监测被测者辐射的红外线的情况就知道这个人的体温。 2.（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 ACD 知识点二：能量子 微观世界的某些规律，在我们宏观世界看来可能非常奇怪。 振动着的帯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叫做能量子。 和我们学习电荷数类似：只能是元电荷的整数倍。 微观 宏观 连续 分立的，量子化的 ε=hν 不可再分的最小能量值ε叫做能量子 h=6.626×10-34J s—— ... ...