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课件网) 普朗克黑体辐射理论 人教版高中物理 选择性必修3 新知导入 一座建设中的楼房还没安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处看窗内，你会发现什么？为什么？ 向远处观察打开的窗子近似黑色。 新知讲解 一、黑体与黑体辐射 不透明材料 制成的带小孔的空腔 空腔上的小孔 物体表面能够吸收和反射外界射来的电磁波。 如果一个物体在任何温度下，对任何波长的电磁波都完全吸收，而不反射，则称这种物体为黑体。 新知讲解 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 加热空腔使其温度升高，从小孔向外的辐射就是黑体辐射。 空腔 平行光管 三棱镜 新知讲解 二、黑体辐射的实验规律 辐射强度：单位时间内从物体单位面积上所发射的各种波长的总辐射能，称为辐射强度。 特点：随温度的升高 ①各种波长的辐射强度都在增加； ②绝对黑体的温度升高时，辐射强度的最大值向短波方向移动。 新知讲解 一般物体与黑体的比较 项目 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 现实生活中不存在理想的黑体,实际的物体都能辐射红外线(电磁波),也都能吸收和反射红外线(电磁波),绝对黑体不存在,是理想化的模型。 课堂练习 1、正误判断 (1)黑体一定是黑色的物体。( ) (2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( ) (3)温度越高,黑体辐射电磁波的强度越大。( ) (4)黑体是一种客观存在的物质。( ) (5)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。( ) (6)能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比。( ) (7)能量子是可以再分的。( ) (8)光滑水平桌面上匀速运动的小球的动能也是量子化的。( ) 答案(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× 新知讲解 经典物理学所遇到的困难 解释实验曲线———一朵令 人不安的乌云 （1）维恩的半经验公式： 短波符合，长波不符合。 （2）瑞利—金斯公式： 长波符合，短波荒唐。 ———紫外灾难 新知讲解 19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。 在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。 另外还找到了力、电、光、声--等都遵循的规律--能量转化与守恒定律。 当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。 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。” 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，……” 新知讲解 这两朵乌云是指什么呢？ 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 新知讲解 三、能量子：超越牛顿的发现 普朗克能量子假设 1. 辐射物体中包含大量振动着的带电微粒，它们的能量是某一最小能量的整数倍：E ＝ nε ，n＝1，2，…； 2. ε 叫能量子，简称量子，n 为量子数，它只取正整数———能量量子化； 3.黑体中振动的分子、原子可看作谐振子（振动的微粒），谐振子只能一份一份按不连续方式辐射或吸收能量； 4. 对于频率为ν的谐振子（其辐射的电磁波频率也为ν），最小能量为：ε＝hν 。 h＝ 6.626×10－34 J · s ———普朗克常量 能量 经典 ... ...
