普朗克黑體輻射理論 【學習目標】一、知識與技能1．了解什么是熱輻射及熱輻射的特性，了解黑體與黑體輻射。2．了解黑體輻射的實驗規(guī)律，了解黑體熱輻射的強度與波長的關系。3．了解能量子的概念。二、過程與方法了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點。體會量子論的建立深化了人們對于物質世界的認識。三、情感、態(tài)度與價值觀領略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。【學習重點】能量子的概念。【學習難點】黑體輻射的實驗規(guī)律。【學習過程】一、黑體與黑體輻射1．熱輻射現(xiàn)象（1）定義：我們周圍的一切物體都在輻射__________，這種輻射與__________有關，所以叫熱輻射。（2）特點：熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的________而有所不同。室溫時，熱輻射的主要成分是波長________（填“較長”或“較短”）的電磁波，不能引起人們的視覺；溫度升高時，________（填“較長”或“較短”）波長的成分越來越強。2．黑體如果某種物體能夠____________入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生________，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。3．黑體輻射：黑體雖然不反射___________，卻可以_________________電磁波，這樣的輻射叫做黑體輻射。研究黑體輻射的規(guī)律是了解一般物體熱輻射性質的基礎。注意：（1）黑體是個____________________。（2）一般物體的輻射與__________、____________、_______________有關，但黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的______________有關。二、黑體輻射的實驗規(guī)律測量黑體輻射的實驗原理圖加熱空腔使其溫度升高，空腔就成了不同溫度下的黑體，從小孔向外的輻射就是黑體輻射。1．輻射強度按波長分布與溫度的關系特點：隨溫度的升高①各種波長的輻射強度都在_____________；②輻射強度的最大值向_____________方向移動。2．經(jīng)典物理學所遇到的困難（1）維恩的經(jīng)驗公式：__________符合，____________不符合。（2）瑞利-金斯公式：___________符合，_____________荒唐。3．超越牛頓的發(fā)現(xiàn)1900年10月19日，_______________在德國物理學會會議上提出黑體輻射公式與實驗結果非常吻合。三、能量子（1）普朗克的假設：振動著的帶電微粒能量只能是某一最小能量值ε的__________，即：能量的輻射或者吸收只能是____________的，這個不可再分的最小能量值ε叫做__________。（2）能量子公式：ε＝hν，其中ν是電磁波的頻率，h稱為______________，h＝6.62607015×10-34J·s。（3）能量的量子化：在微觀世界中能量是量子化的，或者說是微觀粒子的能量是________的，這種現(xiàn)象叫能量的__________。（4）普朗克假設的意義：①借助于能量的假說，普朗克得出了黑體輻射的強度按____________的公式，與實驗符合之好令人擊掌叫絕。②普朗克在1900年能把量子列入物理學，正確地破除了“________________”的傳統(tǒng)觀念，成為新物理學思想的基石之一。【練習鞏固】1．下列敘述正確的是（    ）A．一切物體都在輻射電磁波B．一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關C．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關D．黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波答案：ACD2．關于對黑體的認識，下列說法正確的是（    ）A．黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關C．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關D．如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體答案：C3．紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是（    ）A．紅光 B．橙光C．黃光 D．綠光答案：A4．小燈泡的功率P＝1W，設其發(fā)出的光向四周均勻輻射，平均波長λ＝10-6m，求小燈泡每秒鐘輻射的光子數(shù)是多少？（h＝6.63×10-34J·s）答案：5×1018個5．下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是（     ）答案：A6．以下宏觀概念中，哪些是“量子化”的（     ）A．物體的帶電荷量    B．物體的質量C．物體的動量      D．學生的個數(shù)答案：AD7．黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，由圖可知（     ）A．隨溫度升高，各種波長的輻射強度都增加B．隨溫度降低，各種波長的輻射強度都增加C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動答案：ACD8．在實驗室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看作黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內的溫度。如圖所示是黑體的輻射強度與其輻射光波長的關系圖象，則下列說法正確的是（     ）A．T1>T2B．T1<T2C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低D．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較長方向移動答案：A

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1 普朗克黑體輻射理論

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第三冊

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