,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/4/27,0,第四单元,波粒二象性,量子概念的诞生,第四单元 波粒二象性量子概念的诞生,1,量 子 概 念 的 诞 生,先填空,1热辐射,我们周围的一切物体都在以,_,的形式向外辐射能量，而且辐射强度随波长如何分布都与物体的,_,相关，所以物理上把这种辐射称为热辐射，物体热辐射中随温度的升高，辐射的,_,的电磁波的成分越来越强,电磁波,温度,较短波长,量 子 概 念 的 诞 生先填空电磁波温度较短波长,2,生活中的热辐射现象都表现在哪里：,运动时人体各部分温度分布,钢水,生活中的热辐射现象都表现在哪里：运动时人体各部分温度分布钢水,3,2黑体与黑体辐射,(1)黑体：如果某物体能够,_,吸收外来电磁波而不发生反射，这种物体就称为,_,，简称,_,(2)黑体辐射的实验规律,一般材料的物体，辐射电磁波的情况，除与,_,有关外，还与材料的种类及表面状况有关,黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的,_,有关随着温度的升高，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,_,的方向移动,全部,绝对黑体,黑体,温度,温度,增加,波长较短,2黑体与黑体辐射全部绝对黑体黑体温度温度增加波长较短,4,(3)维恩和瑞利的理论解释,建立理论的基础：依据经典理论的知识寻求黑体辐射的理论解释,维恩公式：在,_,与实验非常接近，在,_,则与实验偏离很大,瑞利公式：在,_,与实验基本一致，但在,_,与实验严重不符，由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”,短波区,长波区,长波区,短波区,(3)维恩和瑞利的理论解释短波区长波区长波区短波区,5,3普朗克提出的能量子的概念,(1)普朗克的假设,振动的带电谐振子具有的能量是不连续的，只能取一些分立的值，即En,_,(n1,2,3，)，即能量E只能取h的整数倍，最小的一份能量h称为,_,，式中是谐振动的频率，h是一个常数，称为普朗克常量,(2)普朗克理论的意义,利用,_,的假设，普朗克推导出了与实验相符的公式(即普朗克公式)成功的解决了黑体辐射问题,普朗克在1900年把能量子列入物理学，正确地破除了“,_,”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一,能量子,能量子,能量连续变化,3普朗克提出的能量子的概念能量子能量子能量连续变化,6,再判断,1能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体(),2温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大(),3微观粒子的能量只能是能量子的整数倍(),4能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比(),5光滑水平桌面上匀速运动的小球的动能也是量子化的(),后思考,1黑体是指黑颜色的物体吗？,2为了得出同实验相符的黑体辐射公式，普朗克提出了什么样的观点？,【提示】黑体不是指黑颜色的物体，是指能完全吸收电磁波的物体,【提示】普朗克提出了量子化的观点量子化是微观世界的基本特点，其所有的变化都是不连续的,再判断【提示】黑体不是指黑颜色的物体，是指能,7,1对黑体的理解,绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替如图411所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，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,图411,1对黑体的理解图411,8,2一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,2一般物体与黑体的比较热辐射特点吸收、反射特点辐射电磁波的,9,3.黑体辐射的实验规律,(1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值,(2)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加；,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,如图412所示,3.黑体辐射的实验规律,10,4普朗克的量子化假设的意义,(1)普朗克的能量子假设，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响，成为物理学发展史上一个重大转折点,(2)普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它体现了微观世界的基本特征,4普朗克的量子化假设的意义,11,1(多选)黑体辐射的实验规律如图413所示，由图可知(),A随温度升高，各种波长的辐射强度都增加,B随温度降低，各种波长的辐射强度都增加,C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动,图413,【解析】由图可知，随温度升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，当温度降低时，上述变化都将反过来，故A、C、D正确，B错误,ACD,1(多选)黑体辐射的实验规律如图413所示，由图可知(,12,2(多选)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一般物体辐射电磁波的情况只与材料有关,D黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,【解析】根据热辐射定义知A对；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B、C错、D对,AD,2(多选)下列叙述正确的是()【解析】根据热辐,13,3氦氖激光器发射波长为6 328 A。的单色光，试计算这种光的一个光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为18 mW，则每秒发射多少个光子？,3氦氖激光器发射波长为6 328 A。的单色光，试计算这种,14,【解析】根据爱因斯坦光子学说，光子能量Eh，,而c，所以：,因为发光功率已知，所以1 s内发射的光子数为：,【解析】根据爱因斯坦光子学说，光子能量Eh，,15,教师指津,电磁波的辐射和吸收,(1)比较辐射、吸收首先要分清是黑体还是一般物体,(2)随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,(3)能量子假说的意义：可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象,教师指津,16,