
1900年,在英國皇家學(xué)會(huì)的新年慶祝會(huì)上,物理學(xué)家開爾文勛爵作了展望新世紀(jì)的發(fā)言:
但開爾文畢竟是一位重視現(xiàn)實(shí)和有眼力的科學(xué)家,就在上面提到的文章中他還講到:
“但是,在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處,還有兩朵令人不安的烏云,……”
科學(xué)的大廈已經(jīng)基本完成,后輩的物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了
這兩朵烏云是指什么呢?
后來的事實(shí)證明,正是這兩朵烏云發(fā)展成為一場(chǎng)革命的風(fēng)暴,烏云落地化為一場(chǎng)春雨,澆灌著兩朵鮮花。
這兩朵烏云到底是什么回事呢?
倉頡之初作書蓋依類象形故謂之文其形聲相益即謂之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛謂之倉頡之初作書蓋依類象形故謂之文其形聲相益即謂之字文者物象之本字者言孳乳而
把鐵塊投進(jìn)火爐中,剛開始鐵塊只是發(fā)熱,并不發(fā)光。隨著溫度的升高,鐵塊會(huì)慢慢變紅,開始發(fā)光。鐵塊依次呈現(xiàn)暗紅、赤紅、橘紅等顏色,直至成為黃白色。為什么會(huì)有這樣的變化呢?
1. 概念:一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān),所以叫做熱輻射。
固體在溫度升高時(shí)顏色的變化
例如:鐵塊 溫度? 從看不出發(fā)光到暗紅到橙色到黃白色。
一座建設(shè)中的樓房還沒安裝窗子,盡管室內(nèi)已經(jīng)粉刷,如果從遠(yuǎn)處看窗內(nèi),你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?為什么?
向遠(yuǎn)處觀察打開的窗子近似黑色
2.黑體:如果某種物體能夠完全吸收入射各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射,這物體稱為黑體。
3.黑體輻射:對(duì)于一般材料的物體,輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外,還與材料的種類及表面狀況有關(guān),而黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)。
4.特點(diǎn):輻射強(qiáng)度及波長(zhǎng)的分布隨溫度變化;隨著溫度升高,電磁波的短波成分增加。
隨著溫度的升高:?各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加;?輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。
1.振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍。例如,可能是ε、2ε、 3 ε……當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí),也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的。這個(gè)不可再分的能量值ε叫做能量子。
結(jié)論:宏觀物體的能量是連續(xù)的;微觀粒子的能量是量子化的。
2.光子:光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的,頻率為ν的光的能量子為hν。這些能量子后來被稱為光子。
1.能級(jí):微觀世界中能量取分立值的觀念也適用于原子系統(tǒng),原子的能量是量子化的。這些量子化的能量值叫作能級(jí)。
2.由于原子的能級(jí)是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的,因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。
1.關(guān)于熱輻射,下列說法不正確的是( ?。〢.物體在室溫下輻射的主要成分是波長(zhǎng)較短的電磁波B.隨著溫度的升高,熱輻射中波長(zhǎng)較短的成分越來越多C.給一塊鐵塊加熱,鐵塊依次呈現(xiàn)暗紅、赤紅、橘紅等顏色D.輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體溫度的變化而有所不同,這是熱輻射的一種特性
【答案】A【詳解】A.物體在室溫下輻射的主要成分是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波,以不可見的紅外線為主,故A錯(cuò)誤;B.隨著溫度的升高,熱輻射中波長(zhǎng)較短的成分越來越多,故B正確;C.給一塊鐵塊加熱,隨著溫度的升高,熱輻射中波長(zhǎng)較短的成分越來越多,鐵塊依次呈現(xiàn)暗紅、赤紅、橘紅等顏色,故C正確;D.輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體溫度的變化而有所不同,這是熱輻射的一種特性,故D正確。本題選錯(cuò)誤的,故選A。
3.下列說法正確的是( )A.英國物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言并證實(shí)了電磁波的存在B.電磁波只能在真空中傳播,且傳播速度大小為3×108m/sC.德國物理學(xué)家普朗克提出了能量子的假說,并借此得出了黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式D.根據(jù)能量子假說,自然界中最小的能量值,且能量只能是此值的整數(shù)倍
【答案】CD【詳解】A.英國物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,故A錯(cuò)誤;B.電磁波能在真空中傳播,且傳播速度大小為3×108m/s,故B錯(cuò)誤;C.普朗克引入能量子的概念,得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式,與實(shí)驗(yàn)符合得非常好,并由此開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元,故C正確;D.普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè):振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值 的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的最小能量值 叫做能量子,故D正確;故選CD。
4.關(guān)于對(duì)普朗克能量子假說的認(rèn)識(shí),下列說法正確的是( ?。〢.振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一能量值εB.帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍C.能量子與電磁波的頻率成正比D.這一假說與現(xiàn)實(shí)世界相矛盾,因而是錯(cuò)誤的
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