第一节 普朗克黑体辐射理论(共15张PPT)
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4.1 普朗克黑体辐射理论 课件(共20张PPT)
800 K
1000
K
1200
K
1400
K
2. 辐射的原因：物体中每个分子、原子或离子都在各自平衡位置附近以各种不同
频率做无规则的微振动，每个带电微粒的振动都会产生变化的电磁场，从而向外辐射各
种波长的电磁波，形成的电磁波谱。
3. 特性：室温时，主要成分是波长较长的电磁波；当温度升高时，波长较短的电
磁波成分越来越强。
辐射强度及波长成分的分布随温度变化
新知讲解
一、黑体与黑体辐射
1.黑体：如果一个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：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电
磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。
注意：（1）黑体是个理想化的模型。
（2）一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关，但黑体辐射电磁波的强度
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
谢 谢
按波长的分布只与黑体的温度有关。
新知讲解
二、黑体辐射的实验规律
1.测量黑体辐射的实验原理图
加热空腔使其温度升高，空腔就成了不同温度下的黑体，从小孔向外的辐射就是黑体辐射。
T
空腔
平行光管
三棱镜
新知讲解
二、黑体辐射的实验规律
2.辐射强度按波长分布与温度的关系
特点：随温度的升高
①各种波长的辐射强度都在增加；
普朗克黑体辐射理论
新知导入
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家威廉·汤姆孙勋爵作了
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
01 教学课件_普朗克黑体辐射理论
课堂小结
一、黑体与黑体辐射
定义 特点 实验规律
二、能量子
定义 大小 意义
巩固练习
1.以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（ D ）
A.物体的长度
B.物体所受到的重力
C.物体的动能
D.人的个数
2.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.既然从微观的角度开看开水的能量 时一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降
值ε的整数倍，他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
2.表达式
h
ν—电磁波的频率
微观物理学中
h—普朗克常量h=6.626×10-34J·s
f
3.能量的量子化： 在微观世界里能量不是连续的，而是一份一份的，即是量子化 的，或者说微观粒子的能量是分立的。
探究新知
4.普朗克量子化理论的意义 1）破除“能量连续变化”的传统思想，是物理新思想的基石之一。 2）开创物理学新纪元，为量子力学的诞生奠定了基础。 3）标志着人类对自然规律的认识从宏观进入微观领域。
5.关于黑体、黑体辐射的叙述，正确的是（ BD ）
A.黑体就是看上去是黑色的物体 B.看起来明亮的物体，有时也可以当作黑体 C.只有温度高的物体才发生热辐射 D.一切物体都能发生热辐射
谢谢
低呢？ 开水向外辐射的每一份能量很小，而水降低1℃释放的
能量很大，由于温度计精确度不够，所以观察的到的温度计 温度不是一段一段地降低.
巩固练习
3.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围400~760nm.
400nm、700nm电磁波辐射的能量子ɛ的值是多少？ （1nm=10-9m）
解：因为光速为c，所以
人教版 / 高中 / 物理
《黑体辐射》PPT课件
二、经典理论的困难：
* 经典认为饱和电流应该与光强成正比，光强越大，饱和电流 应该越大，光电子的初动能也该越大。与光的频率无关。但实 验说明饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动 能也与频率有关。
* 只要频率高于红限频率ν0 ，既使光强很弱也有光电流；频率
低于红限频率时，无论光强再大也没有光电流。而经典认为有 无光电效应不应与频率有关。
在波长 附近单位波长间隔中的能量。
e(,T)dd (E ,T)
平衡热辐射: 辐射和吸收的能量恰好相等时，物体和辐射 场就处于温度一定的平衡态，平衡态下的辐射称为平衡热 辐射。一个好的辐射体也是一个好的吸收体
此时辐射辐出度与单色辐出度的关系为：
E (T)0 e(,T)d
二、黑体的辐射定律
物体与物体之间存在辐射场，物体不仅能辐射电磁波， 同时也能吸收照射到它外表的电磁波。当吸收能量 和反射能 量相等时，到达平衡。物体和辐射场处于同一温度，这时物 体和辐射场所处的状态称为平衡态。
例质15等-1信由息测。量得到太阳辐射谱的峰值处在 m4.910 7m，
计算太阳的表面温度和单位表面积上所辐射的功率；如太阳的辐
射是常数，其直径 d1.3 9 190 m ，求太阳在一年内由于辐射而
损失的质量。
解： 将太阳看作黑体 由 Tmb 得
太阳的外表温度 T b m 2 4 .8 .9 1 9 1 7 0 7 3 0 5 .9 13 (0 K )
〔1〕λ较小时 ekT 1 得维恩公式
e 0 (,T ) 2 h 2 c 5 e k h T c2 h 52 e c k h Tc
e0(,T)c1 5eCT 2
c12hc2
c2
hc k
〔2〕λ较大时 ex1xx2 得瑞利--琼斯公式
普朗克黑体辐射理论-ppt课件
2.1900年，爱因斯坦从苏黎世联邦工业大学毕业，5年后受量子化启发 提出了光量子,成功的解释了光电效应。1921年获诺奖。
3.1900年15岁的玻尔(Niels Bohr)正在哥本哈根的中学里读书。13年 后，他提出了原子轨道量子化，成功解释了氢原子发光现象。1922年 获诺奖
4.1900年，康普顿8岁，23年后，通过实验最终使物理学家们 确认光量子图景的实在性，1927年获诺奖。
2.表达式 ε ＝ hν
1）ν是带电微粒的振动频率 波源的频率 即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率
2）h 常量 普朗克常量 h＝6.62607015×10-34 J·s
带电微粒辐射或 吸收能量E=nε
n=1,2,…
能量量子化
四、能量量子化——物理学的新纪元
1.1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文， 宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正 确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基 石之一, 为我们打开了量子之门。1918年获诺奖。
一、黑体与黑体辐射
1.黑体 理想模型 “完美的”吸收器、发射器
能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 的物体就是绝对黑体，简称黑体。
已知物体都能辐射红外线（电磁波）
烟煤
2.黑体辐射的特点
电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 这样的辐射更能反映具有普遍意义的热辐射客观规律
一、黑体与黑体辐射
大多数人想改造这个世界,但却极少数人想改造自己
——列夫·托尔斯泰
但最终确是极少数改造自己的人改造了世界
选择性必修三
电磁波的 粒子性认识
原子结构的 认识
波粒二象性
选择性必修三 第四章 原子结构和波粒二象性
3.1900年15岁的玻尔(Niels Bohr)正在哥本哈根的中学里读书。13年 后，他提出了原子轨道量子化，成功解释了氢原子发光现象。1922年 获诺奖
4.1900年，康普顿8岁，23年后，通过实验最终使物理学家们 确认光量子图景的实在性，1927年获诺奖。
2.表达式 ε ＝ hν
1）ν是带电微粒的振动频率 波源的频率 即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率
2）h 常量 普朗克常量 h＝6.62607015×10-34 J·s
带电微粒辐射或 吸收能量E=nε
n=1,2,…
能量量子化
四、能量量子化——物理学的新纪元
1.1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文， 宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正 确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基 石之一, 为我们打开了量子之门。1918年获诺奖。
一、黑体与黑体辐射
1.黑体 理想模型 “完美的”吸收器、发射器
能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 的物体就是绝对黑体，简称黑体。
已知物体都能辐射红外线（电磁波）
烟煤
2.黑体辐射的特点
电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 这样的辐射更能反映具有普遍意义的热辐射客观规律
一、黑体与黑体辐射
大多数人想改造这个世界,但却极少数人想改造自己
——列夫·托尔斯泰
但最终确是极少数改造自己的人改造了世界
选择性必修三
电磁波的 粒子性认识
原子结构的 认识
波粒二象性
选择性必修三 第四章 原子结构和波粒二象性
普朗克黑体辐射理论(高中物理教学课件)
A.是紫外线
B.是红外线
C.光子能量约为1.3×10-18 J
D.光子数约为每秒3.8×1016个
例10.萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它 “夜照”.萤火虫主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚, 它在空中飞来飞去,尾部那黄绿色的光点一闪一闪的,像一 盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10%的功率用以发光,其 余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热,可以使 其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设 其发光向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量
二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4，
则这两束光的光子能量之比和波长之比分别为（ D ）
A.4∶5 4∶5
B.5∶4 4∶5
C.5∶4 5∶4
D.4∶5 5∶4
例8.一盏电灯的发光功率为100W，假设它发出的光向四
周均匀辐射，光的平均波长为λ＝6.0×10-7m，普朗克常
量为6.63×10-34J·s，光速为3×108m/s，在距电灯10m远
一.黑体与黑体辐射
1.热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射 与物体的温度有关，所以叫作热辐射 2.黑体：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 3.黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向 外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射
注意： ①一般物体辐射与温度、材料、表面状况（形状）有关 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有 关。
第26章 原子结构和波粒二象性
01.普朗克黑体辐射理论 图片区
十九世纪末期，经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为 三大支柱的经典物理理论已经形成。1900年初开尔文勋爵在皇家 学会的新年致辞中总结说：“动力理论肯定了热和光是运动的两 种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，第 一朵乌云出现在光的波动理论上（以太理论），第二朵乌云出现 在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上（黑体辐射）。”
黑体辐射普朗克能量子假设讲解课件
他在大学时期开始研究热力学和光学的相关问题，为提出能量子假设奠 定了基础。
普朗克在研究过程中，受到德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和奥地利物 理学家路德维希·玻尔兹曼等人的影响，逐渐形成了自己的理论体系。
能量子的概念
能量子是指构成物质的最小能量单位，是能量的离散化表述。
在经典物理学中，能量被视为连续变化的量，而能量子的提出打破了这一观念。
能量子具有量子化特征，即其数值只能取某些特定的值，无法表示为连续变化的量 。
普朗克能量子假设的提出过程
普朗克在研究黑体辐射问题时， 发现经典物理学无法解释实验数
据。
为了解决这一问题，他提出了能 量子的假设，认为能量只能以离
散的量子形式发射或吸收。
这一假设成功地解释了黑体辐射 的实验数据，为量子力学的诞生
量子力学
普朗克能量子假设是量子力学的基础之一，为解释微观粒子行为提供了理论支 持。
热力学
能量子假设有助于解释黑体辐射、热力学第二定律等现象，完善了热力学的理 论体系。
能量子假设在其他领域的应用
工程领域
能量子假设在电子工程、光学工程等领域有广泛应用，如量子点技术、量子通信 等。
化学领域
化学反应中分子能量的变化可借助能量子假设进行计算，有助于理解化学键的本 质。
黑体辐射普朗克能量子假设讲解课 件
• 黑体辐射理论简介 • 普朗克能量子假设的提出 • 普朗克能量子假设的内容与意义
• 普朗克能量子假设的验证与应用 • 普朗克能量子假设的争议与未来
发展
01 黑体辐射理论简介
黑体辐射的概念
01
02
Hale Waihona Puke 03黑体辐射指物体在热平衡状态下， 能够向外界辐射电磁波的 过程。
普朗克在研究过程中，受到德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和奥地利物 理学家路德维希·玻尔兹曼等人的影响，逐渐形成了自己的理论体系。
能量子的概念
能量子是指构成物质的最小能量单位，是能量的离散化表述。
在经典物理学中，能量被视为连续变化的量，而能量子的提出打破了这一观念。
能量子具有量子化特征，即其数值只能取某些特定的值，无法表示为连续变化的量 。
普朗克能量子假设的提出过程
普朗克在研究黑体辐射问题时， 发现经典物理学无法解释实验数
据。
为了解决这一问题，他提出了能 量子的假设，认为能量只能以离
散的量子形式发射或吸收。
这一假设成功地解释了黑体辐射 的实验数据，为量子力学的诞生
量子力学
普朗克能量子假设是量子力学的基础之一，为解释微观粒子行为提供了理论支 持。
热力学
能量子假设有助于解释黑体辐射、热力学第二定律等现象，完善了热力学的理 论体系。
能量子假设在其他领域的应用
工程领域
能量子假设在电子工程、光学工程等领域有广泛应用，如量子点技术、量子通信 等。
化学领域
化学反应中分子能量的变化可借助能量子假设进行计算，有助于理解化学键的本 质。
黑体辐射普朗克能量子假设讲解课 件
• 黑体辐射理论简介 • 普朗克能量子假设的提出 • 普朗克能量子假设的内容与意义
• 普朗克能量子假设的验证与应用 • 普朗克能量子假设的争议与未来
发展
01 黑体辐射理论简介
黑体辐射的概念
01
02
Hale Waihona Puke 03黑体辐射指物体在热平衡状态下， 能够向外界辐射电磁波的 过程。
第一节 普朗克黑体辐射理论(共15张PPT)
三.能量子（普朗克的量子化理论）
2. 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连 续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能 量子，每一个能量子的能ɛ=hγ
h~普朗克常 h6.6 313 0j4•s
γ~ 电磁波的频率
学习互动
例1 关于黑体辐射电磁波的强度与波长的关系, 图4-1-1中正确的是 ( B )
6.要求学生仔细阅读文本，结合文本 内容分 析“成长” 的含义 即可。 注意从 两方面 。一方 面特教 学生的 成长； 另一方 面：特 教老师 和校长 的心路 历程的 成长。 注意结 合内容 阐述。
7.．作者选择一个诗意场景和象征性 物象，“ 花开、 微风、 花香”， 渲染一 种美好 的氛围 ，暗示 人们对 美好事 物的向 往和追 求，结 尾再次 照应渲 染升华 主题， 达到“ 妈妈”和 “花”互 喻的效 果。文 字诗意 灵动， 唤起读 者的审 美感受 ，暗示 并赞美“ 妈妈” 最善最 美的心 灵
图4-1-1
[解析] 黑体辐射 电磁波的强度与 温度有关,温度 越高,辐射强度 越大.随着温度 的升高,黑体辐 射强度的极大值 向波长较短的方 向移动,故B正确.
学习互动
例2 萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它“夜照”.萤火虫 主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚,它在空中飞来飞去,尾部那 黄绿色的光点一闪一闪的,像一盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10% 的功率用以发光,其余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热, 可以使其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设其发光
向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速 c=3×108 m/s.求:
(1)萤火虫每秒钟辐射的光子数;
2. 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连 续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能 量子，每一个能量子的能ɛ=hγ
h~普朗克常 h6.6 313 0j4•s
γ~ 电磁波的频率
学习互动
例1 关于黑体辐射电磁波的强度与波长的关系, 图4-1-1中正确的是 ( B )
6.要求学生仔细阅读文本，结合文本 内容分 析“成长” 的含义 即可。 注意从 两方面 。一方 面特教 学生的 成长； 另一方 面：特 教老师 和校长 的心路 历程的 成长。 注意结 合内容 阐述。
7.．作者选择一个诗意场景和象征性 物象，“ 花开、 微风、 花香”， 渲染一 种美好 的氛围 ，暗示 人们对 美好事 物的向 往和追 求，结 尾再次 照应渲 染升华 主题， 达到“ 妈妈”和 “花”互 喻的效 果。文 字诗意 灵动， 唤起读 者的审 美感受 ，暗示 并赞美“ 妈妈” 最善最 美的心 灵
图4-1-1
[解析] 黑体辐射 电磁波的强度与 温度有关,温度 越高,辐射强度 越大.随着温度 的升高,黑体辐 射强度的极大值 向波长较短的方 向移动,故B正确.
学习互动
例2 萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它“夜照”.萤火虫 主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚,它在空中飞来飞去,尾部那 黄绿色的光点一闪一闪的,像一盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10% 的功率用以发光,其余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热, 可以使其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设其发光
向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速 c=3×108 m/s.求:
(1)萤火虫每秒钟辐射的光子数;
1、黑体辐射ppt课件
固体在温度升高时颜色的变化
800K
1000K
1200K 1400K
9
为了描述物体热辐射能按波长分布的规律，引
入单色辐出度 M (,T ) 的概念。
M (,T ) dE d
SI单位为W/m3
──单位时间内、从物 体单位表面积上发射的波 长在λ附近，单位波长范 围内的电磁波能量。
曲线下方窄条区面积的意义?
克以《维恩辐射定律的改进》为题，报告了他修改后
的公式。
MB ( ,T )
2 h
c2
3
eh / kT
1
鲁本斯把这 “ 幸运地猜出来的内插公式 ” 同最 新的实验结果比较，发现：该公式在全波段与实验结 果惊人地符合！
应当指出，普朗克公式当时完全是参照实验结果 凑出来的。至于它的物理解释是什么，还是一个谜！
MB (T )
0 MB (,T )d
T 4
即，辐出度与 T 4 成正比
式中
5.67051108 Wm-2K-4
──斯特藩─玻耳兹曼常量
16
③维恩位移定律
从实验曲线可以看出，随着温度的升高，与黑
体辐出度 MB (,T ) 的最大值对应的波长λm 将向波
长减小的方向移动。
1893年，维恩用热力学理论推出
a(,T ) 1
─这表明对入射电磁辐射的完全吸收， 具有这种性质的物体称为绝对黑体。
实验表明吸收能力强的物体辐射能力也强。
绝对黑体在自然界是不存在的。例如：煤烟，
吸收系数大约为0.99。
因此黑体也象质点、刚体、理想气体一样，是
一种理想模型。
12
在实验研究中，维恩找 到了一个建立理想黑体模型 的好办法，即用不透明材料 制成一个开有小孔的空腔。
800K
1000K
1200K 1400K
9
为了描述物体热辐射能按波长分布的规律，引
入单色辐出度 M (,T ) 的概念。
M (,T ) dE d
SI单位为W/m3
──单位时间内、从物 体单位表面积上发射的波 长在λ附近，单位波长范 围内的电磁波能量。
曲线下方窄条区面积的意义?
克以《维恩辐射定律的改进》为题，报告了他修改后
的公式。
MB ( ,T )
2 h
c2
3
eh / kT
1
鲁本斯把这 “ 幸运地猜出来的内插公式 ” 同最 新的实验结果比较，发现：该公式在全波段与实验结 果惊人地符合！
应当指出，普朗克公式当时完全是参照实验结果 凑出来的。至于它的物理解释是什么，还是一个谜！
MB (T )
0 MB (,T )d
T 4
即，辐出度与 T 4 成正比
式中
5.67051108 Wm-2K-4
──斯特藩─玻耳兹曼常量
16
③维恩位移定律
从实验曲线可以看出，随着温度的升高，与黑
体辐出度 MB (,T ) 的最大值对应的波长λm 将向波
长减小的方向移动。
1893年，维恩用热力学理论推出
a(,T ) 1
─这表明对入射电磁辐射的完全吸收， 具有这种性质的物体称为绝对黑体。
实验表明吸收能力强的物体辐射能力也强。
绝对黑体在自然界是不存在的。例如：煤烟，
吸收系数大约为0.99。
因此黑体也象质点、刚体、理想气体一样，是
一种理想模型。
12
在实验研究中，维恩找 到了一个建立理想黑体模型 的好办法，即用不透明材料 制成一个开有小孔的空腔。
黑体辐射(课堂PPT)
• 黑体就是一个模型,实际上自然界并没有黑体。
.
6
• 设某物体的透射率、反射率和 吸收率分别为t、r和a，且t +r +a =1，
• 则当t =1时该物体为理想透射体；
• 当r =1时该物体为理想反射体；
• 当a =1时该物体为理想吸收体， 即绝对黑体。
.
7
• 有趣的是天文学家们在研究各种 发光天体的热辐射甚至宇宙微波 背景辐射时，普遍使用的竟然是 绝对黑体模型。
.
17
高温致密
.
18
思考题
• 下列说法对吗？ • 天体发光的颜色会随表面温度的改变而改
变； • 不同温度的天体发出的电磁波频率不同； • 任何温度的天体都能向外发射各种频率的
电磁波；
• 不同表面温度的天体所发出的各种电磁波 的能量按频率有不同的分布。
.
19
思考题
• 一块金属在1100K发出红色光辉，而在同样 温度下，一块石头看起来却不发“光”。 这是为什么？
• 猎户α和猎户β，前者看起来是橘红色，后
者白中略带蓝色，比较它们与太阳的表面 温度。
• 估计人体热辐射最强的波长。
• 在不同温度下可见光（760~400nm）占热 辐射的百分比以太阳温度下最高，太阳光
谱中辐射最强的波长与人眼最敏感的波长
(555nm)大体相符。 .
20
例。若视太阳为黑体，测得m460或 5 n1 m n0m
• 太阳光球的电磁辐射强度随波长 的分布就与温度为6000K的黑体 辐射非常接近
.
8
• 宇宙中什么最明最亮？反之，什么最 暗最黑？显然，辐射本领最强的最明 亮，吸收本领最强的最黑暗。
• 但是，如果有人说“热辐射本领最大 的，也就是吸收辐射本领最大的”， 你会相信吗？
.
6
• 设某物体的透射率、反射率和 吸收率分别为t、r和a，且t +r +a =1，
• 则当t =1时该物体为理想透射体；
• 当r =1时该物体为理想反射体；
• 当a =1时该物体为理想吸收体， 即绝对黑体。
.
7
• 有趣的是天文学家们在研究各种 发光天体的热辐射甚至宇宙微波 背景辐射时，普遍使用的竟然是 绝对黑体模型。
.
17
高温致密
.
18
思考题
• 下列说法对吗？ • 天体发光的颜色会随表面温度的改变而改
变； • 不同温度的天体发出的电磁波频率不同； • 任何温度的天体都能向外发射各种频率的
电磁波；
• 不同表面温度的天体所发出的各种电磁波 的能量按频率有不同的分布。
.
19
思考题
• 一块金属在1100K发出红色光辉，而在同样 温度下，一块石头看起来却不发“光”。 这是为什么？
• 猎户α和猎户β，前者看起来是橘红色，后
者白中略带蓝色，比较它们与太阳的表面 温度。
• 估计人体热辐射最强的波长。
• 在不同温度下可见光（760~400nm）占热 辐射的百分比以太阳温度下最高，太阳光
谱中辐射最强的波长与人眼最敏感的波长
(555nm)大体相符。 .
20
例。若视太阳为黑体，测得m460或 5 n1 m n0m
• 太阳光球的电磁辐射强度随波长 的分布就与温度为6000K的黑体 辐射非常接近
.
8
• 宇宙中什么最明最亮？反之，什么最 暗最黑？显然，辐射本领最强的最明 亮，吸收本领最强的最黑暗。
• 但是，如果有人说“热辐射本领最大 的，也就是吸收辐射本领最大的”， 你会相信吗？
(新教材)高中物理《普朗克黑体辐射理论》ppt人教版1
5．对比是本文主要的表现手法，以媳 妇迫于 生活压 力让丈 夫监守 自盗与 丈夫的 断然拒 绝为对 比．突 出了丈 夫的品 质。
6.一个真性情的人活在一个最冷酷的 现实中 ，一个 最洁净 的人落 在一个 最肮脏 的泥塘 里，一 个最遵 循内心 真实的 人面对 的是种 种的虚 伪和狡 诈。你 无法对 他们宽 容，哪 怕是丁 点儿的 虚与委 蛇，你 谨持自 己理想 的绝对 纯洁。
学
两
大
灾
迈克尔逊-莫雷实验结果
难
和以太漂移说相矛盾
相对论
4）.1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予 黑体辐射以完美的解释
三.能量子（普朗克的量子化理论）
2. 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连 续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能 量子，每一个能量子的能ɛ=hγ
h~普朗克常量 h6.6 31 3 0j4•s
国规模最大、国际上为数不多的大 功率固体激光系统,利用它可以获 得能量为2400 J、波长λ为0.35 μm 的一束紫外激光,已知普朗克常量
h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s,
求该束紫外激光所含的光子数.(结 果保留一位有效数字)
[答案] 4×1021个
1.志愿精神可以表述为一种具体化或 日常化 的人文 精神。 作为促 进社区 发展、 社会进 步和社 会成员 个人身 心完善 的一种 价值观 念和社 会心理 ，志愿 精神在 日常生 活层面 的实际 体现形 式就是 志愿行 动。志 愿精神 的兴起 ，作为 一种独 特的社 会文化 形式， 体现了 在不同 层面上 的功能 。
γ~ 电磁波的频率
学习互动
例1 关于黑体辐射电磁波的强度与波长的关系, 图4-1-1中正确的是 ( B )
《普朗克黑体辐射理论》人教版PPT精品课件1
学
两
大
灾
迈克尔逊-莫雷实验结果
难
和以太漂移说相矛盾
相对论
4）.1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予 黑体辐射以完美的解释
三.能量子（普朗克的量子化理论）
2. 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连 续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能 量子，每一个能量子的能ɛ=hγ
h~普朗克常量 h6.6 31 3 0j4•s
第四章 原子结构和波粒二象性
第一节 普朗克黑体辐射理论
一.黑体与黑体辐射
1.黑体：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 （blackbody）
注意：黑体是一种理想化模型，在自然 界中并不存在完全理想的黑体
2. 黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可 以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐 射（blackbody radiation）
向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速 c=3×108 m/s.求:
(1)萤火虫每秒钟辐射的光子数;
(2)在距离荧烛为d=1.0×104 m处,每秒钟落在垂直于光线方向1 cm2面
积上的光子数.
《普朗克黑体辐射理论》人教版PPT精 品课件 1
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图4-1-2
《普朗克黑体辐射理论》人教版PPT精 品课件 1
自我检测
2.(能量子应用)“神光Ⅱ”装置是我
国规模最大、国际上为数不多的大 功率固体激光系统,利用它可以获 得能量为2400 J、波长λ为0.35 μm 的一束紫外激光,已知普朗克常量
普朗克黑体辐射理论(好课件)
课堂练习
【答案】B 【详解】A．由图可知，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，所以 T1>T2，故A正确，不符合题意； B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关， 故B错误，符合题意； C．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律,故C正确， 不符合题意； 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， 最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体， 故D正确。 故选B。
课堂练习
1．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（ B ）
A．T1>T2 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．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 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，这个小孔就成了一个黑体
课堂练习
2．能正确解释黑体辐射实验规律的是（ B ）
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
课堂练习
【答案】B 【详解】ABC．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，故B正确，AC错误； D．牛顿提出的微粒说只能局限于解决宏观物体的低速运动，不能解释黑体辐射实验 规律，故D错误。 故选B。
课堂练习
4．关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（ AD ）
物理人教版(2019)选择性必修第三册 4.1普朗克黑体辐射理论 课件(共17张PPT).ppt
3.能量的量子化(E=nε)：
在微观世界中能量是量子化的(微观粒子的能量是分
立的不连续的,宏观世界(经典)中能量是连续的)
四、量子论诞生的历史意义
• 能量子概念的提出打破了一切自然过程都是连续变 化的经典看法
• 敲开了人类认识微观世界的大门 • 解决了黑体辐射问题 • 为量子力学的建立打下了基础
1. 对黑体的认识，下列说法正确的是( ) D A.黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波 B.黑体是黑色的且其自身辐射电磁波 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除了与温度有关，还与材料 的种类及其表面状况有关 D.黑体是一种理想化模型，实际物体没有绝对黑体
辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍
B.能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C.能量子假说中的能量子的能量ε＝hν，ν为带电微粒的振动频率，h 为普朗克常量 D.能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的
E.辐射和吸收的能量是量子化的
ABCE
4. 两束能量相同的色光，都垂直地照射到同一物体表面，第一束光在 某段时间内打在物体表面的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表 面的光子(能量子)数之比为5∶4，则这两束光的光子能量之比和波长之 比分别为( ) D A.4∶5 4∶5 B.5∶4 4∶5 C.5∶4 5∶4 D.4∶5 5∶4
小结
补充:电磁波谱
电磁波按照它们的波长λ或频率v等大小顺序进行排列，这就是 电磁波谱
(按λ从大到小分布)
λ减小 v增大
波长λ频率v关系：
(c为光速)
C.7.0×10－10 W
D.1.2×10－18 W
8.一盏电灯的发光功率为100 W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光 的平均波长为λ＝6.0×10－7 m，普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为 3×108 m/s，在距电灯10 m远处，以电灯为球心的球面上，1 m2的面积
黑体辐射的实验规律 PPT
问题: 光得本性就是什么？
粒子？！——牛顿 波？！——反射、折射、干涉、衍射、偏振
波粒二象性！——爱因斯坦
2023/2/23
光子
•光子得能量、质量与动量
hν
m hν c2
mc 2
p h
•光得“波粒二象性” 光具有“波粒二象性”
1)光在传播过程中——波动性
2)光在与物质相互作用时——粒子性
(可见光在整个电磁波谱中所占得波段最窄)
400nm～5nm之间得电磁波称为紫外线
它们都就是由原子得外层电子自发辐射产生得、
2023/2/23
何谓热辐射 固体在温度升高时颜色得变化
1400 K
因辐射与温度有关,故称热辐射
1200 K
1000 K 800 K
1406000000度度度 火 炉
2023/2/23
普朗克得伟大成就,就就是创立了量子 理论,这就是物理学史上得一次巨大变革。 从此结束了经典物理学一统天下得局面。
1900年,普朗克抛弃了能量就是连续 得传统经典物理观念,导出了与实验完全 符合得黑体辐射经验公式。在理论上导 出这个公式,必须假设物质辐射得能量就 是不连续得,只能就是某一个最小能量得 整数倍。普朗克把这一最小能量单位称 为“能量子”。普朗克得假设解决了黑 体辐射得理论困难。普朗克还进一步提 出了能量子与频率成正比得观点,并引入
了普朗克常数h。量子理论现已成为现代
理论与实验得不可缺少得基本理论。 普朗克由于创立了量子理论而获得了诺 贝尔奖金。
2023/2/23
二、黑体辐射实验定律
单色反射率 r(T—) —对一定波长的波，单位时间、单位 面积上反射能与入射能之比
单色吸收率 a(—T )—对一定波长的波，单位时间、单位 面积上吸收能与入射能之比
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第四章 原子结构和波粒二象性
第一节 普朗克黑体辐射理论
一.黑体与黑体辐射
1.黑体：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 （blackbody）
注意：黑体是一种理想化模型，在自然 界中并不存在完全理想的黑体
2. 黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可 以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐 射（blackbody radiation）
3. 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
这可能反映了某种具有普遍意义的客 观规律，必须理论研究！！！
二. 黑体辐射的实验规律
1.随着温度的升高，各种波长的电 磁波，辐射强度都有增加
2.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
3. 物理学家的解释
1）电磁波来自变化的电磁场，从而产生电磁辐射。 应该依据热学和电磁学的知识来寻求黑体辐射的 理论解释。
学习互动
例1 关于黑体辐射电磁波的强度与波长的关系, 图4-1-1中正确的是 ( B )
图4-1-1
[解析] 黑体辐射 电磁波的强度与 温度有关,温度 越高,辐射强度 越大.随着温度 的升高,黑体辐 射强度的极大值 向波长较短的方 向移动,故B正确.
学习互动
例2 萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它“夜照”.萤火虫 主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚,它在空中飞来飞去,尾部那 黄绿色的光点一闪一闪的,像一盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10% 的功率用以发光,其余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热, 可以使其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设其发光
2）.德国物理学家维恩在 1896 年提出了辐射强度按波 长分布的理论公式。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较大
3）英国物理学家瑞利在1900 年，提出了辐射强度按波 长分布的瑞利公式。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。
紫外灾难
物
理 黑体辐射与“紫外灾难” 量子化理论
向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速 c=3×108 m/s.求:
(1)萤火虫每秒钟辐射的光子数;
(2)在距离荧烛为d=1.0×104 m处,每秒钟落在垂直于光线方向1 cm2面
积上的光子数.
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[答案] (1)5×1016个 (2)4律)图4-1-2为黑体辐射电磁波的强度与波长的关系 图像,从图像可以看出,随着温度的升高,则 ( D ) A.各种波长的辐射强度都有减少 B.只有波长短的辐射强度增加 C.辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
图4-1-2
自我检测
2.(能量子应用)“神光Ⅱ”装置是我
学
两
大
灾
迈克尔逊-莫雷实验结果
难
和以太漂移说相矛盾
相对论
4）.1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予 黑体辐射以完美的解释
三.能量子（普朗克的量子化理论）
2. 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连 续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能 量子，每一个能量子的能ɛ=hγ
h~普朗克常量 h 6.63 1034j • s γ~ 电磁波的频率
国规模最大、国际上为数不多的大 功率固体激光系统,利用它可以获 得能量为2400 J、波长λ为0.35 μm 的一束紫外激光,已知普朗克常量
h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s,
求该束紫外激光所含的光子数.(结 果保留一位有效数字)
[答案] 4×1021个
第一节 普朗克黑体辐射理论
一.黑体与黑体辐射
1.黑体：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 （blackbody）
注意：黑体是一种理想化模型，在自然 界中并不存在完全理想的黑体
2. 黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可 以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐 射（blackbody radiation）
3. 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
这可能反映了某种具有普遍意义的客 观规律，必须理论研究！！！
二. 黑体辐射的实验规律
1.随着温度的升高，各种波长的电 磁波，辐射强度都有增加
2.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
3. 物理学家的解释
1）电磁波来自变化的电磁场，从而产生电磁辐射。 应该依据热学和电磁学的知识来寻求黑体辐射的 理论解释。
学习互动
例1 关于黑体辐射电磁波的强度与波长的关系, 图4-1-1中正确的是 ( B )
图4-1-1
[解析] 黑体辐射 电磁波的强度与 温度有关,温度 越高,辐射强度 越大.随着温度 的升高,黑体辐 射强度的极大值 向波长较短的方 向移动,故B正确.
学习互动
例2 萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它“夜照”.萤火虫 主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚,它在空中飞来飞去,尾部那 黄绿色的光点一闪一闪的,像一盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10% 的功率用以发光,其余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热, 可以使其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设其发光
2）.德国物理学家维恩在 1896 年提出了辐射强度按波 长分布的理论公式。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较大
3）英国物理学家瑞利在1900 年，提出了辐射强度按波 长分布的瑞利公式。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。
紫外灾难
物
理 黑体辐射与“紫外灾难” 量子化理论
向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速 c=3×108 m/s.求:
(1)萤火虫每秒钟辐射的光子数;
(2)在距离荧烛为d=1.0×104 m处,每秒钟落在垂直于光线方向1 cm2面
积上的光子数.
学习互动
[答案] (1)5×1016个 (2)4律)图4-1-2为黑体辐射电磁波的强度与波长的关系 图像,从图像可以看出,随着温度的升高,则 ( D ) A.各种波长的辐射强度都有减少 B.只有波长短的辐射强度增加 C.辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
图4-1-2
自我检测
2.(能量子应用)“神光Ⅱ”装置是我
学
两
大
灾
迈克尔逊-莫雷实验结果
难
和以太漂移说相矛盾
相对论
4）.1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予 黑体辐射以完美的解释
三.能量子（普朗克的量子化理论）
2. 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连 续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能 量子，每一个能量子的能ɛ=hγ
h~普朗克常量 h 6.63 1034j • s γ~ 电磁波的频率
国规模最大、国际上为数不多的大 功率固体激光系统,利用它可以获 得能量为2400 J、波长λ为0.35 μm 的一束紫外激光,已知普朗克常量
h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s,
求该束紫外激光所含的光子数.(结 果保留一位有效数字)
[答案] 4×1021个