恒口高中2013-2014高二物理学案 乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海 拨开黑体辐射的疑云 学习目标 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．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念 学习重点 能量子的概念。 学习难点 黑体辐射的实验规律。 学习过程 自主学习 一、第二朵“乌云”———紫外灾难”著名物理学家开尔文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，--”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了 ，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了 。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路， 柳暗花明又一村”。1．热辐射定义： ，这种辐射与物体的_____有关。2．热辐射的特点 ①任何物体 温度均存在热辐射，②热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。温度越高辐射的能量越 ，辐射中的 成分也越多；温度越低辐射的能量越 ，辐射中的 成分也越多。3．黑体①定义： 。 ②黑体辐射： 叫黑体辐射。黑体辐射状况只与 有关。4．黑体辐射的实验规律说明：（1）黑体是个 的模型。例：开孔的空腔，远处的窗口等可近似看作黑体。（2）对于黑体，在 下的辐射规律是相同的。 ②辐射强度： ，称为辐射强度。 公式只适用于长波段， 而在紫外区与实验不符 -- 紫外灾难 黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。二、普朗克能量量子化假说5．能量子———普朗克的大胆假说。①辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不像经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε， 1ε， 2ε， 3ε， 。。。 nε。 n为正整数，称为 。②对于频率为ν的能量子最小能量：ε= h=6．62610-34焦耳。--普朗克常数 ③振子只能一份一份地按 方式辐射或吸收能量 普朗克在1900年底提出设想，黑体的空腔壁是由大量 组成的，其能量E只能是某一最小能量值_____的整数倍。这个不可再分的最小能量值叫做_____，E＝_____，ν是电磁波的频率，h是一个常量，后被称为普朗克常量。其值为h＝_____ J·s。6．在微观世界能量 这种现象叫做能量量子化。 达标检测 1．下列叙述正确的是( )A．一切物体都在辐射电磁波 B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波2．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，这个空腔就成了一个黑体3．关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有( )A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加B．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 C．黑体热辐射的强度与波长无关 D．黑体辐射无任何实验4．以下宏观概念，哪些是“量子化”的 ( )A．木棒的长度 B．物体的质量 C．物体的动量 D．学生的个数5．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( )A．红光 B．橙光 C．黄光 D．绿光6．能引起人的眼睛视觉 ... ...
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