1．普朗克黑体辐射理论 [学习任务] 任务1．知道黑体与黑体辐射，知道黑体辐射的实验规律及理论解释。 任务2．了解能量子假说，领会科学解释中的科学假说方法。 任务3．了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会能量量子化的提出对人们认识物质世界的影响。 [问题初探] 问题1．物体的颜色由什么决定？ 问题2．黑体指黑颜色的物体吗？黑体不存在，为什么还研究黑体？ 问题3．辐射强度与温度有什么关系？ 问题4．能量量子化适用于什么物质？ [思维导图] 黑体与黑体辐射 黑体辐射的实验规律 [链接教材] 如图所示，带小孔的空腔，在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发生多次反射和吸收，这个带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体。 (1)为什么带小孔的空腔能够近似为黑体？ (2)黑体能否向外辐射电磁波？ 提示：(1)从外面射入小孔的电磁波空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，所以这个带小孔的空腔能够近似为黑体。(2)黑体能够向外辐射电磁波。 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。 [微提醒] 黑体是一个理想化的物理模型，实际不存在。 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。 3．黑体辐射的实验规律：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，如图所示。 (1)随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加。 (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。 煤烟很接近黑体，其吸收率为99%，即投射到煤烟的辐射能量几乎全部被吸收，把一定量的煤烟置于阳光下照射。 问题1．它的温度是否一直在上升？ 问题2．物体的颜色由什么决定？ 问题3．黑体不存在，为什么还研究黑体？ 提示：1．不是，因为随着能量不断吸收，还伴随着能量的辐射，最终将趋于平衡。 2．(1)不透明物体的颜色由其反射光的颜色决定。 (2)透明物体的颜色由其透射光的颜色决定。 3．黑体是一个理想化的物理模型，通过建立这样一个模型，会给研究带来方便。 1．对黑体辐射的理解：一般物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的本领。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。 2．一般物体与黑体的比较 项目 热辐射特点 吸收、反射特点 总结 一般物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与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电磁波的波长等因素有关 吸收、反射、透射、辐射 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 吸收、辐射 3．对黑体辐射的实验规律的理解 (1)黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关，且有一个极大值。 (2)不同的温度辐射强度不同，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加。 (3)温度越高，辐射强度的极大值越大。 (4)辐射强度的极大值随温度升高向波长较短的方向移动。 【典例1】 (对黑体的理解)(多选)关于对黑体的认识，下列说法正确的是( ) A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的 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．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 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，这个带小孔的空腔就可近似为一个黑体 CD [黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，A错误；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，B错误，C正确；带小孔的空腔只吸收电磁波， ... ...
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