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选择性必修三4.1普朗克黑体辐射理论 学案(含答案解析)

日期:2025-02-03 科目:物理 类型:高中学案 查看:57次 大小:1666772B 来源:二一课件通
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中小学教育资源及组卷应用平台 4.1 普朗克黑体辐射理论 一、基础点睛 知识点一、黑体与黑体辐射 (一)黑体与黑体辐射 1.黑体: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,这种物体就是绝对黑体,简称黑体. 2.黑体辐射 (1)定义:黑体虽然不反射电磁波,却可以向外辐射电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射. (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温度有关. (二)黑体辐射的实验规律 1.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加. 2.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动. 知识点二、能量子 1.定义:组成黑体的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,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子. 2.表达式:ε=hν.其中ν是带电微粒的振动频率,即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率.h称为普朗克常量.h=6.626 070 15×10-34 J·s. 3.能量的量子化:微观粒子的能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的. 二、考点梳理 考法一、黑体辐射的实验规律 1.对黑体的理解 (1)黑体是一个理想化的物理模型. (2)黑体看上去不一定是黑的,有些可看成黑体的物体由于自身有较强的辐射,看起来还会很明亮. 2.一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 3.黑体辐射的实验规律 (1)温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值. (2)随着温度的升高 ①各种波长的辐射强度都有增加; ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,如图所示。 【典例1】如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象,则下列说法错误的是(  ) A.T1>T2 B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关 C.普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个小孔就成了一个黑体 【答案】B 【解析】A.由图可知,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,所以T1>T2,故A正确,不符合题意; B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外,与黑体的材料及表面状况无关,故B错误,符合题意; C.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,很好的解释了黑体辐射的实验规律,故C正确,不符合题意; D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,就相当于吸收了所有电磁波,这个小孔就可以近似为一个绝对黑体,故D正确。 故选B。 1、关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有(  ) A.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加 B.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C.黑体辐射的强度与波长无关 D.黑体辐射无任何实验规律 【答案】A 【解析】黑体辐射规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加,同时辐射的极大值随温度的升高向波长较短的方向移动(紫移)。 2、在抗击新冠病毒的战役中,非接触式温度计在公共场所被广泛应用,其测温原理是基于黑体辐射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是(  ) A.B. C. D. 【答案】B 【解析】AD.黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量,温度越高,辐射越强越大,故AD错误; BC.黑体辐射的波长分布情况也随温度而变,如温度较低时,主要以不可见的红外光进行辐射,在500℃以至更高的 ... ...

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