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课件网) 1 普朗克黑体 辐射理论 第四章 原子结构和波粒二象性 1.阅读教材,知道黑体、黑体辐射、能量子的概念,形成物理观念。2.通过对比经典能量观和微观能量子的特点,体会量子化物理模型的建立过程,培养科学思维和科学探究精神。3.通过学习普朗克对黑体辐射的研究过程,体会科学探究的艰辛以及对社会发展的推动力,培养科学态度与责任。 [定位·学习目标] 探究·必备知识 「探究新知」 知识点一 黑体与黑体辐射 1.黑体 能够完全吸收入射的 的电磁波而不发生 的物体就是绝对黑体,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 电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射。 (2)特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 有关。 各种波长 反射 向外辐射 温度 (3)与一般辐射的区别。 ①一般辐射:除了与温度有关,还与 的种类及 有关。 ②黑体辐射:只与温度有关。 材料 表面状况 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)黑体一定是一个黑色的物体。( ) (2)射入黑体的电磁波不可能反射。( ) (3)黑体不可能向外辐射电磁波。( ) (4)一般材料的物体的辐射情况只与温度有关。( ) × 「新知检测」 √ × × 「探究新知」 知识点二 黑体辐射的实验规律 1.黑体实验规律 随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有 ,另一方面,辐射强度的极大值向波长 的方向移动。 2.维恩和瑞利的理论公式 (1)维恩公式:在 与实验非常接近,在 则与实验偏离很大。 (2)瑞利公式:在 与实验基本一致,但在 与实验严重不符。 增加 较短 短波区 长波区 长波区 短波区 3.普朗克的黑体辐射公式 (1)普朗克从电磁学、力学、统计物理学等物理学的 出发推导出了公式。 (2)普朗克的黑体辐射公式与 吻合得非常好。 基本理论 实验 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)黑体辐射中,随着温度的升高,波长短的电磁波的辐射强度才会增加。 ( ) (2)随着温度的升高,黑体辐射强度的最大值向频率小的方向移动。( ) (3)维恩和瑞利提出的黑体辐射强度的理论公式分别只能解释部分实验现象。 ( ) (4)普朗克得出的黑体辐射公式解决了部分实验现象问题。( ) 「新知检测」 × × √ × 「探究新知」 知识点三 能量子 1.背景:普朗克在1900年发现,如果要推导出黑体辐射公式,必须把组成黑体的振动着的 的能量看作是 能量值ε的整数倍。 2.定义 把不可再分的最小能量值ε叫作 。 带电微粒 某一最小 能量子 3.表达式 ε= ,其中ν是带电微粒的振动频率,h称为 常量,其值为h= 6.626 070 15×10-34 J·s(一般取 h=6.63×10-34 J·s)。 4.能量的量子化 普朗克认为微观粒子的能量是 的,或者说微观粒子的能量是 的。 普朗克 hν 量子化 分立 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)普朗克是在研究微观粒子运动规律的过程中提出了能量子概念的。 ( ) (2)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。( ) (3)能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比。( ) × 「新知检测」 √ √ 突破·关键能力 要点一 对黑体和黑体辐射的理解 「情境探究」 很多地方用红外热像仪监测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可获取他的体温。你知道为什么吗 【答案】 根据热辐射规律可知,人的体温的高低,直接决定了人辐射的红外线的频率和强度。因此通过监测被测者辐射的红外线的情况就能知道这个人的体温。 「要点归纳」 1.对黑体的理解 (1)黑体是一个理想化的物理模型,绝对的黑体实际上是不存在的。 (2)黑体看上去不一定是黑的,有些可看作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辐射比较 项目 热辐射特点 吸收、反射特点 一般 物体 辐射 ... ...
