一座建設中的樓房還沒安裝窗子，盡管室內已經粉刷，如果從遠處看窗內，你會發(fā)現什么？為什么？
向遠處觀察打開的窗子近似黑色。
不透明材料制成的帶小孔的空腔
物體表面能夠吸收和反射外界射來的電磁波。如果一個物體在任何溫度下，對任何波長的電磁波都完全吸收，而不反射，則稱這種物體為黑體。
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。
加熱空腔使其溫度升高，從小孔向外的輻射就是黑體輻射。
二、黑體輻射的實驗規(guī)律
輻射強度：單位時間內從物體單位面積上所發(fā)射的各種波長的總輻射能，稱為輻射強度。
特點：隨溫度的升高①各種波長的輻射強度都在增加；②絕對黑體的溫度升高時，輻射強度的最大值向短波方向移動。
現實生活中不存在理想的黑體,實際的物體都能輻射紅外線(電磁波),也都能吸收和反射紅外線(電磁波),絕對黑體不存在,是理想化的模型。
1、正誤判斷(1)黑體一定是黑色的物體。(　　)(2)能吸收各種電磁波而不反射電磁波的物體叫黑體。(　　)(3)溫度越高,黑體輻射電磁波的強度越大。(　　)(4)黑體是一種客觀存在的物質。(　　)(5)微觀粒子的能量只能是能量子的整數倍。(　　)(6)能量子的能量不是任意的,其大小與電磁波的頻率成正比。(　　)(7)能量子是可以再分的。(　　)(8)光滑水平桌面上勻速運動的小球的動能也是量子化的。(　　)答案(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×
經典物理學所遇到的困難解釋實驗曲線——一朵令 人不安的烏云
（1）維恩的半經驗公式： 短波符合，長波不符合。（2）瑞利—金斯公式：長波符合，短波荒唐。 ——紫外災難
19世紀末，牛頓定律在各個領域里都取得了很大的成功：在機械運動方面不用說，在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強、氣體的內能。在電磁學方面，建立了一個能推斷一切電磁現象的 Maxwell方程。另外還找到了力、電、光、聲----等都遵循的規(guī)律---能量轉化與守恒定律。當時許多物理學家都沉醉于這些成績和勝利之中。他們認為物理學已經發(fā)展到頭了。
1900年，在英國皇家學會的新年慶祝會上，物理學家開爾文勛爵作了展望新世紀的發(fā)言:“科學的大廈已經基本完成，后輩的物理學家只要做一些零碎的修補工作就行了。”但開爾文畢竟是一位重視現實和有眼力的科學家，就在上面提到的文章中他還講到：“但是，在物理學晴朗天空的遠處，還有兩朵令人不安的烏云，……”
這兩朵烏云是指什么呢？
三、能量子：超越牛頓的發(fā)現
普朗克能量子假設 1. 輻射物體中包含大量振動著的帶電微粒，它們的能量是某一最小能量的整數倍：E ＝ nε ，n＝1，2，…；
2. ε 叫能量子，簡稱量子，n 為量子數，它只取正整數——能量量子化；3.黑體中振動的分子、原子可看作諧振子（振動的微粒），諧振子只能一份一份按不連續(xù)方式輻射或吸收能量； 4. 對于頻率為ν的諧振子（其輻射的電磁波頻率也為ν），最小能量為：ε＝hν 。h＝ 6.626×10－34 J · s ——普朗克常量
普朗克能量子理論成功解釋黑體輻射
黑體輻射公式1900 年 10月 19日，普朗克在德國物理學會會議上提出一個黑體輻射公式。
Planck 拋棄了經典物理中的能量可連續(xù)變化、物體輻射或吸收的能量可以為任意值的舊觀點，提出了能量子、物體輻射或吸收能量只能一份一份地按不連續(xù)的方式進行的新觀點。這不僅成功地解決了熱輻射中的難題，而且開創(chuàng)物理學研究新局面，標志著人類對自然規(guī)律的認識已經從宏觀領域進入微觀領域，為量子力學的誕生奠定了基礎。1918年他榮獲諾貝爾物理學獎。死后他的墓碑上只刻著他的姓名和 h＝6.626×10－34J · s。
年輕的愛因斯坦認識到了普朗克能量子假設的意義，他把能量子假設進行了推廣，認為電磁場本身就是不連續(xù)的。也就是說，光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為 v 的光的能量子為 hv，h 為普朗克常量。這些能量子后來被叫作光子 (phtn)。
能量量子化——物理學的新紀元
跨出了真正說明物質世界量子性的第一步
牛頓以來物理學最偉大的發(fā)現之一
2、(多選)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.學生的個數解析：“量子化”是不連續(xù)的,是一份一份的,故選AD。
1、 (多選)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。如圖所示就是黑體的輻射強度與其輻射光波長的關系圖像,則下列說法正確的是(　　)
A.T1>T2B.T1

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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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