在很多地方用紅外熱像儀監(jiān)測人的體溫，只要被測者從儀器前走過，便可知道他的體溫是多少，你知道其中的道理嗎？
如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
思考：試回憶絕對黑體的概念。
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會發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出。這個帶小孔的空腔就可以近似為一個絕對黑體。
注意：黑體是一種理想化模型，在自然界中并不存在完全理想的黑體。
黑體輻射：黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。
黑體輻射特征：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關。
這可能反映了某種具有普遍意義的客觀規(guī)律，必須理論研究！?。?br/>隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加；隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。
二、黑體輻射的實驗規(guī)律
討論：根據上圖，你能發(fā)現什么規(guī)律？
如：加熱鐵塊過程，隨著溫度的升高，發(fā)光的顏色不同。
這些規(guī)律與日常經驗是一致的。
討論：怎樣解釋黑體輻射的實驗規(guī)律呢？
德國物理學家維恩在 1896 年提出了輻射強度按波長分布的理論公式。維恩公式在短波區(qū)與實驗非常接近，在長波區(qū)則與實驗偏離較大。英國物理學家瑞利在1900 年，提出了輻射強度按波長分布的瑞利公式。瑞利公式在長波區(qū)與實驗基本一致，但在短波區(qū)與實驗嚴重不符。
1900年10月，普朗克提出量子化理論，給予黑體輻射以完美的解釋。
普朗克認為，帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數倍，當帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的，這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
其中 ν 是電磁波的頻率，h 稱為普朗克常量，h = 6.626 × 10 -34 J · s（一般取 h = 6.63 × 10-34 J · s）
討論：由能量量子化假說可知，能量是一份一份的，而不是連續(xù)的，在宏觀概念中，舉一些我們周圍不連續(xù)的實例。
答案：人的個數，自然數，汽車等。
1.下列說法正確的是（　?。〢．黑體只吸收電磁波，不輻射電磁波 B．光的波長越長，光子的能量越大 C．光的波長越短，越容易發(fā)生衍射 D．在光的干涉中，明條紋的地方是光子到達概率大的地方
2.新冠肺炎防控中有一個重要環(huán)節(jié)是對外來人員進行體溫檢測，檢測用的體溫槍工作原理就是黑體輻射定律。黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，由圖可知下列描述正確的是（　?。〢．隨著溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加 B．溫度降低，可能部分波長的輻射強度會減小 C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向頻率較小的方向移動 D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動
3.下列說法中不正確的是（　?。〢．黑體輻射實驗表明，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加；輻射強度的極大值向波長較長的方向移動 B．太陽光譜中的夫瑯和費暗線是當陽光透過太陽的高層大氣射向地球時，太陽高層大氣含有的元素會吸收它自己特征譜線的光，這樣就形成了明亮背景下的暗線 C．在微觀物理學中，不確定關系告訴我們，不可能同時準確地知道粒子的位置和動量，因而也就不可能用“軌跡”來描述粒子的運動 D．實驗證明，速度與熱運動速度相當的中子最適于引發(fā)裂變，這樣的中子就是“熱中子”，或稱慢中子，裂變產生的是速度很大的快中子
4.關于原子物理知識方面，下列說法正確的是（　?。〢．隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較長的方向移動 B．蓋革-米勒計數器不僅能用來計數，還能區(qū)分射線的種類 C．質子、中子、電子都參與強相互作用 D．原子中電子的坐標沒有確定的值，只能說某時刻電子在某點附近單位體積內出現的概率
5.下列說法錯誤的是（　?。〢．帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數倍 B．康普頓效應表明：光子具有動量 C．將較重的核分裂成中等大小的核，或者將較小的核合并成中等大小的核，核子的比結合能都會減小 D．黑體輻射隨著溫度的降低，各種波長的輻射強度都減小且輻射強度的極大值向波長較長的方向移動

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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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