能量量子化 课件

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：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Байду номын сангаас 有关.
例3 (多选)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
解析 带电微粒辐射或吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数
倍或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
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 W
C.7.0×10－10 W
B.3.8×10－19 W D.1.2×10－18 W
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.
二、能量子的理解和计算
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1 (多选)黑体辐射的实验规律如图2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 图2
√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
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.
三、能量子
某激光器能发射波长为λ的激光，那么激光光量子的能量可以取任意值 吗？是连续的还是一份一份的？设普朗克常量为h，那么每个激光光量 子的能量是多少？如激光发射功率为P，那么每秒钟发射多少个光量子？ 答案 光量子的能量不是连续的，而是一份一份的，E＝hcλ.个数 n＝PE＝Phcλ.
二、黑体辐射的实验规律
1.黑体辐射电磁波的强度按波长分布如图1所示， 当温度从1300 K升高到1700 K时，各种波长的电 磁波的辐射强度怎么变？辐射强度极大值对应的 波长如何变化？ 答案 变强.辐射强度极大值向波长较短的方向移 动，即变短.
图1
2.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.
一、黑体辐射的规律
1.一般物体与黑体的比较 热辐射特点
吸收、反射特点
一般 辐射电磁波的情况与温度、材 既吸收又反射，其能力与材料 物体 料的种类及表面状况有关 的种类及入射波长等因素有关
辐射电磁波的强度按波长的分 完全吸收各种入射电磁波，不
黑体
布只与黑体的温度有关
反射
2.随着温度的升高，黑体辐射的各种波长的辐射强度都有增加，且辐射 强度的极大值向波长较短的方向移动.
能量子 1.定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε 的 整数倍 ，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单 位一份一份 地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做 能量子 . 2.能量子大小：ε＝ hν ，其中ν是电磁波的频率，h称为 普朗克常量 .h＝ 6.626×10－34J·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，或者说微观粒子的能 量是 分立 的.
能量量子化
一、黑体与黑体辐射
1.什么是热辐射？这种辐射与物体的温度有何关系？与材料种类及表面 状况有关吗？ 答案 (1)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)辐射强度按波长的分布情况是：随物体的温度的升高，热辐射中波长 较短的电磁波成分越来越强. (3)有关.
2.什么是黑体辐射？它与热辐射有什么不同？ 答案 (1)能够完全吸收各种波长的电磁波的物体，叫做黑体. (2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关.而热辐射还与其 他因素有关(材料的种类和表面状况).
错误.