17、1能量量子化学案

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人教版高中物理选修3-5学案：第十七章学案1能量量子化(1)(2)

人教版高中物理选修3-5学案：第十七章学案1能量量子化(1)(2)[学习目标] 1.了解黑体辐射的实验规律.2.了解能量子的概念及其提出的科学过程.3.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点．一、黑体与黑体辐射[导学探究] (1)黑体就是黑色的物体吗？答案我们所说的黑体并不是指物体的颜色，它是指能完全吸收各种波长的电磁波的物体．(2)很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少？你知道其中的道理吗？答案根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了该人辐射的红外线的频率和强度．通过监测被测者辐射的红外线的情况就可知道该人的体温．[知识梳理] 对黑体和黑体辐射的认识(1)热辐射①定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射．②特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同．室温时，热辐射的主要成分是波长较长(填“较长”或“较短”)的电磁波，不能引起人们的视觉；温度升高时，较短(填“较长”或“较短”)波长的成分越来越强．(2)黑体及黑体辐射特点①定义：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．②黑体辐射特点：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．[即学即用] (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．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波答案ACD解析我们周围的一切物体都在辐射电磁波，A正确；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，还与材料的种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确．二、黑体辐射的实验规律[导学探究] (1)黑体辐射的强度与什么有关？有怎样的关系？(2)物理学家维思和瑞利在对黑体辐射做出解释时，各在什么区与实验接近，什么区偏离较大？答案见知识梳理[知识梳理] 黑体辐射的实验规律(1)黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．(2)对黑体辐射的解释：维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离很大；瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符．由于波长很小的辐射处在紫外线波段，故而由理论得出的这种荒谬结果被认为是物理学理论的灾难，当时称为“紫外灾难”．[即学即用] 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )答案A解析随着温度的升高，辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，A正确，B、C、D错误．三、能量子[导学探究] 普朗克的能量量子化的观点与宏观世界中我们对能量的认识有什么不同？答案宏观世界中的能量可以是任意值，是连续的，而普朗克认为微观粒子的能量是量子化的，是一份一份的．[知识梳理] 对能量子和能量量子化的认识(1)普朗克的假设振动着的带电微粒能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，即：能量的辐射或者吸收只能是一份一份的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．(2)能量子公式ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量，h＝6.626×10－34 J·s. (一般取h＝6.63×10－34 J·s)(3)能量的量子化在微观世界中能量是量子化的，或者说是微观粒子的能量是分立的，这种现象叫能量的量子化．(4)普朗克假设的意义①借助于能量的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合之好令人击掌叫绝．②普朗克在1900年能把量子列入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一．[即学即用] (多选)以下宏观概念中，哪些是“量子化”的( )A．物体的带电荷量B．物体的质量C．物体的动量D．学生的个数答案AD解析所谓“量子化”应该是不连续的，是一份一份的，故选A、D.一、黑体辐射的规律例1 (多选)黑体辐射的实验规律如图1所示，由图可知( )图1A．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解析由题图可知，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．答案ACD归纳总结1．理解和熟记辐射强度随波长的变化关系图象是解此类问题的关键．2．黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类和表面状况无关．二、能量子的理解和计算例2 人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为 3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( )A．2.3×10－18 WB．3.8×10－19 WD．1.2×10－18 WC．7.0×10－10 W 解析因只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝，式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，可解得P＝ W≈2.3×10－18 W.答案A归纳总结1．普朗克能量子假设认为微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的．2．能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h是一个常量，称为普朗克常量，其值为h＝6.626×10－34 J·s.针对训练小灯泡的功率P＝1 W，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长λ＝10－6 m，求小灯泡每秒钟辐射的光子数是多少？(h＝6.63×10－34 J·s)答案5×1018个解析每秒钟小灯泡发出的能量为E＝Pt＝1 J1个光子的能量：ε＝hν＝＝ J＝1.989×10－19 J小灯泡每秒钟辐射的光子数：n＝＝个≈5×1018个．1．一束红光从空气射入玻璃，则这束红光的能量子将( )A．变小 B．变大 C．不变 D．不能确定答案C 解析光由空气射入玻璃时，频率不发生变化，由ε＝hν可知，红光的能量子不变，C正确．2．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图2所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是( )图2A．T1>T2B．T1<T2C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动答案A 解析一般材料的物体辐射能的多少决定于物体的温度(T)、辐射波的波长、时间的长短和辐射的面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体，黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关．实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．从图中可以看出，λ1<λ2，T1>T2，本题正确选项为A. 3．二氧化碳能很好的吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.43×10－3～1.6×10－3 m，相应的光子能量的范围是________．(已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空中的光速c＝3.0×108 m/s，结果取两位有效数字)答案 1.2×10－22～1.4×10－22 J 解析由c＝λν，得ν＝，代入数据得频率范围为1.88×1011～2.1×1011 Hz，又由ε＝hν得能量范围为1.2×10－22～1.4×10－22 J.一、选择题(1～9为单选题)1．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )B．材料A．温度C．表面状况D．以上都正确答案A 解析根据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，A对．2．能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论体系任何一种都能解释D．牛顿提出的微粒说答案B 解析根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能正确解释黑体辐射实验规律，B对．3．对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是( )A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射和吸收的能量可以不是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量都可以是连续的答案A 解析带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的．故选项A正确，选项B、C、D均错．4．普朗克常量是自然界的一个基本常数，它的数值是( )A．6.02×10－23 molB．6.625×10－3 mol·sC．6.626×10－34 J·sD．1.38×10－16 mol·s答案C 解析普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为 6.626×10－34J·s，在记忆时关键要注意它的单位．5．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( )B．橙光A．红光D．绿光C．黄光答案A 解析在四种颜色的光中，红光的波长最长而频率最小，由光子的能量ε＝hν可知红光光子能量最小．6．已知某种单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为( )B.hA．hλD．以上均不正确C.答案A 解析由波速公式c＝λν可得：ν＝，由光的能量子公式得ε＝hν＝h，故选项A正确．7．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为( )A. B. C. D．λPhc答案A 解析每个光子的能量ε＝hν＝，每秒钟发射的总能量为P，则n＝＝. 8．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温约37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmin.根据热辐射理论，λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin＝2.90×10－3m·K，则老鼠发出的最强的热辐射的波长为( )B．9.4×10－6 mA．7.8×10－5 mD．9.7×10－8 mC．1.16×10－4 m答案B 解析由Tλmin＝2.90×10－3 m·K可得，老鼠发出最强的热辐射的波长为λmin＝ m＝m≈9.4×10－6 m，B正确．9．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)( )B．Nh cA．hλ0D．2Nhλ0C．Nhλ0答案B 解析一个光电子的能量ε＝hν＝h，则N个光子的总能量E＝Nh，选项B正确．二、非选择题10．神光“Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波长λ＝0.35 μm的紫外激光．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则该紫外激光所含光子数为多少？(计算结果保留三位有效数字)答案 4.23×1021个解析紫外激光能量子的值为ε＝＝J≈5.68×10－19 J.则该紫外激光所含光子数n＝＝个≈4.23×1021个．。

高中物理能量量子化教案设计

高中物理能量量子化教案设计物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。

作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。

接下来是小编为大家整理的高中物理能量量子化教案设计，希望大家喜欢!高中物理能量量子化教案设计一新课标要求1.内容标准(1)了解微观世界中的量子化现象。

比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

(2)通过实验了解光电效应。

知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。

( 3)了解康普顿效应。

(4)根据实验说明光的波粒二象性。

知道光是一种概率波。

(5)知道实物粒子具有波动性。

知道电子云。

初步了解不确定性关系。

(6)通过典型事例了解人类直接经验的局限性。

体会人类对世界的探究是不断深入的。

例1 通过电子衍射实验，初步了解微观粒子的波粒二象性，体会人类对于物质世界认识的不断深入。

2.活动建议阅读有关微观世界的科普读物，写出读书体会。

新课程学习17.1 能量量子化：物理学的新纪元新课标要求(一)知识与技能1.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2.了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3.了解能量子的概念(二)过程与方法了解微观世界中的量子化现象。

比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

(三)情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

教学重点能量子的概念教学难点黑体辐射的实验规律教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备课时安排1 课时教学过程(一)引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：(多媒体投影，见课件。

)19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。

高中物理 17.1 能量量子化学案(无答案)新人教版选修3-2(2021年整理)

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17。

1能量量子化学习目标1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念自主学习一、黑体与黑体辐射1．热辐射：周围的一切物体都在辐射________，这种辐射与物体的______有关，所以叫做热辐射．2．黑体:是指能够______吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．图17－1－13．黑体辐射的实验规律(1)一般材料的物体，辐射的电磁波除与______有关外，还与材料的种类及表面状况有关．（2）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关，如图17－1－1所示．①随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有______；②随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较____的方向移动．特别提醒（1）热辐射不一定需要高温，任何温度的物体都发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱,温度高时辐射强．(2)在一定温度下,不同物体所辐射的光谱成分有显著不同。

二、普朗克的能量量子化假说1．量子化假设黑体的空腔壁由大量振子(振动着的带电微粒)组成，其能量只能是某一最小能量值ε的________，并以这个最小能量值为单位一份一份地__________能量．2．能量子(1）定义:不可再分的最小能量值ε.(2)关系式：ε＝hν,ν是_____________；h是________常量，h＝________________________。

新高中物理17.1能量量子化学案新人教版选修35

1 能量量子化[目标定位] 1.知道热辐射、黑体和黑体辐射的概念，知道黑体辐射的实验规律.2.知道普朗克提出的能量子假说．一、黑体与黑体辐射1．热辐射(1)定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体温度有关，所以叫热辐射．(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有所不同．2．黑体(1)定义：某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．(2)黑体辐射特点：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．想一想在火炉旁边有什么感觉？投入炉中的铁块颜色怎样变化？说明了什么问题？答案在火炉旁会感到热，这是由于火炉不断地向外辐射能量．投入炉中的铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色，这表明同一物体热辐射的强度与温度有关．二、黑体辐射的实验规律1．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．2．随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动．想一想你认为现实生活中存在理想的黑体吗？答案现实生活中不存在理想的黑体，实际的物体都能辐射红外线(电磁波)，也都能吸收和反射红外线(电磁波)，绝对黑体不存在，是理想化的模型．三、能量子1．定义：普朗克认为，带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子．2．大小：＝hν，其中ν是电磁波的频率，h是普朗克常量，数值h＝6.626×10－34__J·s(一般h取6.63×10－34 J·s)．一、对黑体辐射规律的理解1．一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．2．黑体是指只吸收而不反射外界射来的电磁波的物体，由于黑体只进行热辐射，所以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．3．黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．如图17－1－1所示．图17－1－1例1图17－1－2在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图17－1－2所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是( )A．T1>T2B．T1<T2C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动答案AD解析一般材料的物体辐射能的多少决定于物体的温度(T)、辐射波的波长、时间的长短和发射的面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体，黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关．实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．从图中可以看出，λ1<λ2，T1>T2，本题正确选项为A、D.借题发挥随着温度的升高，各种波长的辐射本领都在增加，当黑体温度升高时，辐射本领最大值向短波方向移动，这是黑体辐射的特点，熟悉黑体辐射特点是解决问题的关键．针对训练 1 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )答案 A解析随着温度的升高，辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，A正确，B、C、D错误．二、能量子的理解和ε＝hν的应用1．物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态．2．在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化．3．能量子的能量ε＝hν，其中h是普朗克常量，ν是电磁波的频率．例2光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400 nm～700 nm.求400 nm、700 nm电磁辐射的能量子的值各是多少？答案 4.97×10－19 J 2.84×10－19 J解析根据公式ν＝cλ和ε＝hν可知：400 nm 对应的能量子ε1＝h cλ1＝6.63×10－34×3.0×108400×10－9 J ＝4.97×10－19J.700 nm 对应的能量子ε2＝h cλ2＝6.63×10－34×3.0×108700×10－9 J ＝2.84×10－19J.借题发挥 (1)求解本题的关键是根据已知条件求每一个能量子的能量． (2)这类习题数量级比较大，注意运算当中提高运算准确率．例3 对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是( ) A ．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收 B ．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍 C ．吸收的能量可以是连续的 D ．辐射和吸收的能量是量子化的答案 ABD解析带电微粒的辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的．故选项A 、B 、D 正确，C 选项错．对黑体辐射规律的理解1．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 ．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D ．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波答案 ACD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，而黑体辐射只与黑体温度有关，B 错、C 对；根据黑体定义知D 对．2．下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的是( ) A ．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加B ．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C ．黑体热辐射的强度与波长无关D ．黑体辐射无任何规律答案 AB解析黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．故A 、B 对．能量子的理解及ε＝h ν的应用3．二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是 1.4×10－3～1.6×10－3m ，相应的频率范围是________，相应的光子能量的范围是________，(已知普朗克常量h ＝6.6×10－34J ·s ，真空中的光速c ＝3.0×108m/s.结果取两位有效数字) 答案 1.9×1011～2.1×1011Hz 1.3×10－22～1.4×10－22J解析由c ＝λν得ν＝cλ.则求得频率范围为1.9×1011～2.1×1011Hz. 又由ε＝h ν得能量范围为1.3×10－22～1.4×10－22J.4．神光“Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J 、波长λ＝0.35 μm 的紫外激光．已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s ，则该紫外激光所含光子数为多少？答案 4.23×1021(个)解析紫外激光的波长已知，由此可求得紫外激光能量子的值，再根据紫外激光发射的总能量为 2 400 J ，即可求得紫外激光所含光子数．紫外激光能量子的值为ε0＝hc λ＝6.63×10－34×3×1080.35×10－6J ＝5.68×10－19J ．则该紫外激光所含光子数n ＝Eε0＝ 2 4005.68×10－19＝4.23×1021(个)．(时间：60分钟)题组一黑体辐射的理解和应用1．关于对黑体的认识，下列说法正确的是( )A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体答案 C解析黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故选项A错误；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，故选项B错误、选项C正确；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故选项D错误．2．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )A．温度 B．材料C．表面状况 D．以上都正确答案 A解析根据黑体辐射电磁波的波长分布的决定因素，得其只与温度有关，A对．3．能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论体系任何一种都能解释D．牛顿提出的微粒说答案 B解析根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，B对．4.图17－1－3黑体辐射的实验规律如图17－1－3所示，由图可知( )A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增大B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增大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答案ACD解析由题图可知，随温度升高，各种波长的辐射强度都增大，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．5．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是( )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．黑体的热辐射实质上是电磁辐射D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说答案ACD解析根据热辐射的定义，A正确；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，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B错误；普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，他认为能量是一份一份的，每一份是一个能量子，黑体辐射本质上是电磁辐射，故C、D正确．题组二能量子的理解及ε＝hν的应用6．普朗克常量是自然界的一种基本常数，它的数值是( )A．6.02×10－23 mol B．6.625×10－3 mol·sC．6.626×10－34 J·s D．1.38×10－16 mol·s答案 C解析普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为6.626×10－34J ·s ，在记忆时关键要注意它的单位和数量级．7．已知某种单色光的波长为λ，在真空中光速为c ，普朗克常量为h ，则电磁波辐射的能量子ε的值为( ) A ．h c λ B.hλC.ch λD ．以上均不正确答案 A8．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为( ) A.λP hc B.hP λc C.cP λh D ．λPhc 答案 A解析每个光量子的能量ε＝h ν＝hc λ，每秒钟发射的总能量为P ，则n ＝P ε＝λP hc.题组三综合应用 9．对应于3.4×10－19J 的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？(h ＝6.63×10－34J ·s)答案 5.13×1014Hz 5.85×10－7m 解析根据公式ε＝h ν和ν＝cλ得 ν＝εh ＝3.4×10－196.63×10 Hz ≈5.13×1014Hz ，λ＝c ν＝hc ε＝6.63×10－34×3×1083.4×10－19m ＝5.85×10－7m.10．人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒钟有6个光量子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常数为6.63×10－34J ·s ，光速为3×108m/s.人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为多少？答案 2.3×10－18W解析先根据ε0＝h ν＝h cλ算出每个光量子的能量，每秒需要接收到6个这样的光量子，故接收到这6个光量子的功率就是人眼能觉察到绿光的最小功率．又因每秒有6个绿光的光量子射入瞳孔，所以，觉察到绿光所需要接收到的最小功率P ＝E t ，式中E ＝6ε0，又ε0＝h ν＝h cλ，代入数据得P＝2.3×10－18W.11．小灯泡的功率P ＝1 W ，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长λ＝10－6 m ，求在距离d ＝1.0×104m 处，每秒钟落在垂直于光线方向、面积为1 cm 2的球面上的光子数是多少？(h ＝6.63×10－34J ·s)答案 3.98×105个解析每秒钟小灯泡发出的能量为E ＝Pt ＝1 J 1个光子的能量：ε＝h ν＝hc λ＝6.63×10－34×3×10810－6J ＝1.989×10－19J 小灯泡每秒钟辐射的光子数： n ＝E ε＝11.989×10－19＝5×1018(个) 距离小灯泡d 的球面面积为：S ＝4πd 2＝4π×(1.0×104)2 m 2＝1.256×109 m 2＝1.256×1013 cm 2每秒钟射到1 cm 2的球面上的光子数为：N ＝n S ＝5×10181.256×1013＝3.98×105(个)．。

人教版高二物理选修3-5 第十七章：17.1 能量量子化导学案(无答案)

高二年级物理学科导学案（8）能量量子化【知识梳理】知识点一：黑体与黑体辐射引导学生阅读教材，完成下列自学提纲1．热辐射(1)定义：___________________________________________________________________________________________________________(2)特点：__________________________________________________________________2．黑体(1)定义：____________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________(2)黑体辐射特点：_________________________________________________________探究一一般物体的热辐射除与温度有关外，还与什么因素有关？知识点二：黑体辐射的实验规律如图所示，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另-方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

知识点三：能量子引导学生阅读教材，完成下列自学提纲1．能量子：_________________________________________________________________________________________________________________________2．大小：________________________________ (其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量，h=6．626x10-34J·s(-般h=6.63x10-34J·s)。

17.1-2能量量子化光的粒子性导学案(可编辑修改word版)

17.1-2能量量子化光的粒子性导学案2012年4月25日编写：杨洪涛审阅：张四林【学习目标】1.了解黑体辐射，能量子的的概念及提出的科学过程。

2.通过观察辐射图象培养学生观察能力，了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

3.了解光电效应及其实验规律、康普顿效应及其意义，知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。

第一课时【自主学习】一、黑体与黑体辐射1、热辐射：一切物体都在辐射，这种辐射与物体的有关，因此叫做热辐射。

2、黑体：能够完全吸收入射的各种而不发生物体叫做黑体。

3、黑体辐射：(1)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。

(2)随温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都有；辐射强度的极大值向波长的方向移动。

二、普朗克的能量量子化假说1、能量量子化：黑体的空腔壁由大量振子（振动着的带电微粒）组成，其能量只能是某一最小能量值ε 的，当带电微粒辐射或吸收能量时，以这个最小能量值为单位地辐射或吸收。

2、能量子：（1）定义：不可再分的最小能量值ε。

（2）关系式：ε=hν，ν是；h 是一个常量，后人称之为，其值为h= 。

3.与宏观世界对能量认识的比较：（以弹簧振子为例）对于弹簧振子的情况，我们说能量值是连续的；而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是的，或说微观粒子的能量是的。

巩固练习1.（2011 江苏）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是2.以下宏观概念中，哪些是“量子化”的？A.物体的长度B.物体所受的重力C.物体的动能D.人的个数3.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是 400-760nm。

400nm、760nm 电磁辐射的能量子ε的值是多少？（注：=hv =hc其中 c 为光速，λ为波长）4.在一杯开水中放入一支温度计，开水静置室内，可以看到开水的温度是逐渐降低的。

既然从微观的角度来看开水的能量是一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降低呢？第二课时三、光电效应现象及实验规律1、光电效应现象：在光的照射下物体的现象，发射出来的电子叫做。

学案7：17.1 能量量子化

17.1能量量子化学习目标1.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射．(重点)2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体辐射的强度与波长的关系．(重点)基础梳理阅读教材，完成下列填空1．黑体与黑体辐射(1)热辐射我们周围的一切物体都在辐射________．这种辐射与物体的______有关，所以叫做热辐射．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．(2)黑体某种物体能够______吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是____________，简称______．(3)黑体辐射的实验规律①一般材料的物体，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．②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．(4)维恩和瑞利的理论解释①建立理论的基础：依据______和______的知识寻求黑体辐射的理论解释．②维恩公式：在______与实验非常接近，在______则与实验偏离很大．③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”．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？小组探究探讨1：热辐射一定在高温下才能发生吗？探讨2：黑体不存在，为什么还研究黑体？核心点击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．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①各种波长的辐射强度都有增加；②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．如图所示．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．身手小试1．黑体辐射的实验规律如图所示，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E．温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动2．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E．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波【参考答案】基础梳理1．(1) 电磁波温度较短波长(2) 完全绝对黑体黑体(3) ①温度②温度增加波长较短(4) ①热学电磁学②短波区长波区③长波区短波区思考1．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．2．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．小组探究探讨1：提示：热辐射不一定需要高温，任何温度的物体都能发出一定的热辐射，如任何物体都在不停地向外辐射红外线，这就是一种热辐射，即使是冰块，也在向外辐射红外线，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．探讨2：提示：黑体是一个理想化的物理模型．通过建立这样一个模型，会给研究带来方便．身手小试1．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、E错误．答案：ACD2．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；根据黑体定义知E对．答案：ADE。

讲授式学案：17.1 能量量子化

17．1 能量量子化导学案【使用说明】1.依据学习目标认真自学，独立完成“自主学习”，疑点用红笔做好标记。

2.认真完成学案内容，参考课本修改做过的“自主学习”。

【学习目标】1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念【重点】能量子的概念【难点】黑体辐射的实验规律【自主学习】一、热辐射现象1.什么是热辐射？2.热辐射有什么特点？所辐射电磁波的特征与有关例如：铁块温度升高从看不出发光到暗红到橙色到黄白色从能量转化的角度来认识，是热能转化为电磁能的过程。

二、黑体除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。

不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。

概念：能的物体，称为绝对黑体，简称黑体。

不透明的材料制成带小孔的的空腔，可近似看作黑体。

如图所示。

研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。

黑体模型2．黑体辐射的实验规律如图所示：黑体热辐射的强度与波长的关系：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波长较的方向移动。

在新的理论诞生之前，人们很自然地要依据热力学和电磁学规律来解释。

德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。

结果导致理论与实验规律不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难”。

三、能量子：超越牛顿的发现利用已有的理论解释黑体辐射的规律，导致了荒谬的结果。

必然会促使人们去发现新的理论。

这就是能量子概念。

1900年，德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：振动的带电微粒的能量只能某一最小能量（称为）的整数倍，即：ε， 1ε，2ε，3ε，... nε，对于频率为ν的电磁波的最小能量ε= 。

探究：什么是“量子化”？【当堂总结】【当堂检测】教材1-3题。

高中物理 17.1 能量量子化导学案新人教版选修

高中物理 17.1 能量量子化导学案新人教版选修【学习目标】1、了解黑体辐射，感悟以实验为基础的科学探究方法、2、了解能量子的概念及其提出的科学过程，领会这一科学突破过程中科学家的思想、3、通过观察辐射图象培养自己的观察能力、4、了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识、【重点难点】重点：普郎克的能量量子化观点难点：黑体的辐射规律【导学】一、黑体与黑体辐射1、热辐射(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射______，这种辐射与_______有关，所以叫热辐射、(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的_____而有所不同、室温时，热辐射的主要成分是波长_____的电磁波，温度升高时，______波长的成分越来越强、2、黑体(1)定义：如果某种物体能够_______入射的各种波长的电磁波而不发生____，这种物体就是绝对黑体，简称黑体、(2)黑体辐射特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_____有关、二、黑体辐射的实验规律1、随着温度的升高，各种波长的辐射强度都______2、辐射强度的极大值向着波长____的方向移动、三、能量子1、定义：普朗克认为，带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收某个最小能量值的______，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子、2、大小：ε＝hν，其中ν是_________，h 是_________，数值h＝6、62610－34 Js、(一般h取6、6310－34 Js)3、普朗克把_____引入物理学，正确地破除了“__________”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一、【导练】题组一黑体辐射规律1、对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的因素是()A、温度B、材料C、表面状况D、以上都正确2、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、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D、黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波3、在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度、如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象、则下列说法正确的是()A、T1>T2B、T1<T2C、随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D、随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动题组二对能量子的理解和计算4、对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是()A、以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B、辐射和吸收的能量可以不是某一最小值的整数倍C、吸收的能量可以是连续的D、辐射和吸收的能量都可以是连续的5、硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能、若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()A、hB、NhC、Nhλ0D、2Nhλ06、氮—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为()A、2、21015B、3、21015C、2、21014D、3、210147、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成、若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU、已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h 有关、你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为( )A、B、C、2heD、题组三综合应用8、神光“Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400 J、波长λ＝0、35 μm的紫外激光、已知普朗克常量h＝6、6310－34 Js，则该紫外激光所含光子数为多少？9、经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 μm 处、根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm＝2、9010－1 mK，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h＝6、6310－34Js)导练答案：1、A2、ACD3、A4、A5、B6、B7、B8、4、231021(个)解析紫外激光的波长已知，由此可求得紫外激光能量子的值，再根据紫外激光发射的总能量为2400 J，即可求得紫外激光所含光子数、紫外激光能量子的值为ε0＝＝J≈5、6810－19 J、则该紫外激光所含光子数n＝＝≈4、231021(个)、9、答案36 ℃2、1210－22 J解析人体表面的温度为T＝＝K≈309K≈36 ℃、人体辐射的能量子的值为ε＝h＝6、6310－34 J＝2、1210－22 J、。

17.1 能量量子化高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计 (1)

1 能量量子化三维教学目标1、知识与技能（1）了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。

（2）了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。

（3）了解能量子的概念。

2、过程与方法（1）了解微观世界中的量子化现象。

比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

（2）体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

教学重点：能量子的概念教学难点：黑体辐射的实验规律教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备教学过程：第一节能量量子化：物理学的新纪元（一）引入新课介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。

）19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。

在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。

另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。

当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。

他们认为物理学已经发展到头了。

1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。

”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。

然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。

经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。

选修3-5：17.1《能量量子化》学案

1 能量量子化：物理学的新纪元知识点：黑体与黑体辐射1．热辐射(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。

(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。

2．黑体(1)定义：在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。

如果一些物体能够完全吸收投射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

(2)黑体辐射特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度有关。

注意：一般物体的热辐射除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关。

知识点二：黑体辐射的实验规律如图所示，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另—方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

知识点三：能量子1．能量子：带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值e叫做能量子。

2．大小：e=hν。

其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量，h=6．626x10—34J·s(—般h=—34J·s)。

拓展点一：对热辐射的理解1．在任何温度下，任何物体都会发射电磁波，并且其辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同，这是热辐射的一种特性。

在室温下，大多数物体辐射不可见的红外光；但当物体被加热到5000C左右时，开始发出暗红色的可见光。

随着温度的不断上升，辉光逐渐亮起来，而且波长较短的辐射越来越多，大约在1 5000C时变成明亮的白炽光。

这说明同一物体在一定温度下所辐射的能量在不同光谱区域的分布是不均匀的，而且温度越高光谱中与能量最大的辐射相对应的频率也最高。

2．在一定温度下，不同物体所辐射的光谱成分有显著的不同。

例如，将钢加热到约800℃时，就可观察到明亮的红色光，但在同一温度下，熔化的水晶却不辐射可见光。

注意：热辐射不需要高温，任何温度下物体都会发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强。

学案5：17.1 能量量子化

17.1 能量量子化学习目标1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。

2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。

3．了解能量子的概念。

教学重点黑体辐射的实验规律；能量子的概念。

自主预习19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。

在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。

另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律──能量转化与守恒定律。

当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。

他们认为物理学已经发展到头了。

”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，……”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。

正是这两朵乌云发展成为一场革命的风暴，浇灌着两朵花蕾，事隔不到一年（1900年底），第一朵绽放出量子论的花瓣，紧接着（1905年）第二朵绽放出相对论的芳香。

经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。

正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。

课内探究探究一：黑体与黑体辐射思考与讨论：当你坐在火炉旁时有什么感觉？为什么会有这种感觉？1．热辐射：周围的一切物体都在辐射，这种辐射与物体的有关，所以叫做热辐射。

2．黑体：①某种物体能够吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是，简称。

②一般材料的物体，辐射的电磁波除与有关，还与的种类及状况有关。

（1）热辐射现象。

热辐射的主要成分：室温时──波长较长的电磁波；高温时──波长较短的电磁波。

高中物理3-5：17.1 能量量子化案

课时17。

1能量量子化1. 了解热辐射及其特性，了解黑体及黑体辐射的概念。

2。

了解黑体辐射的特点，感悟以实验为基础的科学探究方法。

3。

了解能量子的概念及其提出的科学过程，领会这一科学过程中科学家的思想。

4。

比较能量量子化的思想与日常人们的认识,体会并接受量子化新观念。

1。

热辐射（1)一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的①有关，所以叫作热辐射。

(2)当温度升高时，热辐射中②较短波长的成分越来越强。

2. 黑体与黑体辐射(1)一般物体在热辐射的同时还会吸收和反射外来的电磁波。

如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而③不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

(2）对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与④温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关;而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的⑤温度有关。

3。

黑体辐射的实验规律随着温度的升高，黑体的各种波长的电磁波辐射强度都有⑥增加,并且，辐射强度的极大值随温度的升高而向波长⑦较短的方向移动。

4。

能量子(1）为了得出与实验相符合的黑体辐射公式，普朗克提出振动的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的⑧整数倍，带电微粒辐射或接收能量时,也是以这个最小能量值ε为单位⑨一份一份地辐射或接收的，这个不可能再分割的最小能量值ε叫作能量子。

(2）能量子的能量与电磁波的频率成正比,即ε=⑩hν。

(3）能量子的提出破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一.主题1：探究黑体与热辐射问题:阅读教材中的相关内容，回答下列问题.(1）什么是黑体?黑体与普通物体的区别是什么？(2)你认为现实世界中有没有理想的黑体?(3)教材中提到“在研究热辐射规律时，人们特别注意对黑体辐射的研究”。

你认为这是为什么呢？主题2：探究黑体辐射的实验规律问题：如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，请据此图总结出黑体辐射与温度的关系。

主题3：能量的量子化问题:阅读教材中相关内容，回答下列问题.（1)为什么说弹簧振子的能量是连续的，而楼梯的台阶是不连续的？（2)普朗克提出能量子的目的何在?细心体会普朗克所说的“微观世界的某些规律,在我们宏观世界看来可能非常奇怪”.1。

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