4.1普朗克黑体辐射理论（大单元教学课件（人教版2019选择性必修第三册）（21页PPT）

(课件网) 1. 普朗克黑体辐射理论 第四单元 原子结构和波粒二象性 1物理观念： 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。 2科学思维： 了解能量子假说，领会科学解释中的科学假说方法。 3科学探究： 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。 4科学态度与责任： 具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。 核 心 素 养 量子力学没有创立之前，物理学由两大体系组成，一个是牛顿经典物理学，一个是麦克斯韦电磁理论。 一、问题引入 1900年，物理学家开尔文发表著名演讲，题为《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》 一朵乌云是指经典物理学在以太存在问题上的讨论，另一朵乌云是指麦克斯韦-玻尔兹曼能量均分学说上的难题。 第一朵乌云:以太是否真的存在 第一朵乌云，促使爱因斯坦提出相对论，颠覆人们的运动观念。 第二朵乌云，爆发量子力学革命，原子世界也有一套独有规律，已有理论体系在原子世界不适用。 对热辐射的认识 在寒冷的冬天，大家围着火炉烤火，你会有什么感觉？ 1、热辐射 ⑴定义 任何物体在任何温度下都会辐射电磁波的现象。（热传递的三种方式之一） ⑵原因 物体分子无规则运动，辐射电磁波。 ⑶特点 物体温度高，辐射能量本领强，电磁波的短波成份多，长波成份少。（各种波长都有） 2、实际热辐射的复杂性 T T 外来各种波长的辐射能 反射某些波长的辐射能 （随物而异） 吸收某些波长的辐射能 （随物而异） （故也随物而异） 发射各种波长的热辐射能 对热辐射规律的研究显得较复杂 不透明体 度 于 某 一 温 处 对热辐射的认识 通过小孔进入腔内的辐射能反射回小孔出射的机会极小，几乎全部被腔壁吸收。 1.黑体：如果一个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：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。 知识点一、黑体与黑体辐射 不透明材料制成的带小孔的空腔 3.对黑体的理解： ①黑体是个理想化的模型。 ②一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关，但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。 4.一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光波长等因素有关 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 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辐射强度的最大值向短波方向移动。 知识点二、黑体辐射的实验规律 o /μm 维恩线 瑞利--金斯线 紫 外 灾 难 1 2 3 4 5 6 7 8 辐射强度 ①维恩的经验公式： 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 知识点二、黑体辐射的实验规律 o /μm 1 2 3 4 5 6 7 8 辐射强度 黑体辐射公式： 1900年10月19日，普朗克在德国物理学会会议上提出黑体辐射公式，它与实验完美吻合。 知识点二、黑体辐射的实验规律 知识点三、能量子 1.定义：普朗克认为，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，他把这个不可再分的最小能量值ε 叫作能量子。 3.能量的量子化：在微观世界里能量不是连续的，而是一份一份的， 即是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。 2.表达式 ... ...