鲁科版高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第4节初识光量子与量子世界课件（38页ppt）

(课件网) 第5章　初识电磁场与电磁波 第4节　初识光量子与量子世界 核心素养：1.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射. 2.初步了解 微观世界的量子化特征. 3.根据黑体辐射的实验规律，分析黑体辐射的强度与波长的 关系. 4.由黑体辐射实验结论与光的电磁理论的矛盾，领会这一科学突破过程中科学 家的思想. 第*页 研习任务一　热辐射的特点 合作　讨论 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？ 提示：辐射强度按波长的分布情况随物体的温度变化而有所不同. 核心　归纳 1. 黑体 定义：如果某种物体在任何温度下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. 实际上黑体只是一种理想情况，如在一个空腔壁上开一个很小的孔，那么射入小孔的 电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了 一个绝对黑体，如图所示. 2. 黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些 可看成黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔. 3. 黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度 只与温度有关. 4. 一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点不同，热辐射不一定需要高温，任 何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强. 热辐射的特点 吸收、反射的特点 一般物体 辐射电磁波的情况与温度有 关，与材料的种类、表面状况 有关 既吸收又反射，其能力与材料 的种类及入射波的波长等因素 有关 黑体 辐射电磁波的强弱按波长的分 布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波，不 反射 A. 只有温度高的物体才会有热辐射 B. 黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C. 黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以有较强的辐射 D. 一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情 况有关 CD [解析]　任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能力越强，A错误；能 够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁 波，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，B错 误，C正确；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，与构成黑体 的材料、形状无关，而一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类 和表面情况有关，D正确. 黑体完全吸收电磁波而不反射，同时其本身也辐射电磁波；黑体辐射电磁波的强 度按波长的分布只与温度有关，与其他因素无关. 一般材料的物体，辐射电磁波的情况不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状 况有关. A. 黑体是真实存在的 B. 普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合 得非常好，并由此开创了物理学的新纪元 C. 随着温度升高黑体辐射的各波长的强度有些会增强，有些会减弱 D. 黑体辐射无任何实验依据 解析：黑体并不是真实存在的，故A错误；普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射 的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故 B正确；随着温度的升高，各种波长的辐射强度都会增强，故C错误；黑体辐射是有 实验依据的，故D错误. B 第*页 研习任务二　能量子和能级 合作　讨论 如图所示为我国首颗量子通信卫星“墨子号”.“墨子号”的成功发射使我国在 量子通信技术领域走在了世界前列.那么，量子通信的理论基础是什么？该理论的提 出背景又是什么？ 提示 ... ...