高考物理一轮复习知识点总结课件：第十七章 1 能量量子化(人教版)

ν是电磁波的频率，h 是一个常量，后被Байду номын сангаас为普朗克常量
(Planck constant)，其值为_____________________ h＝6.626×10-34J· s
(3)能量的量子化 在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现 象叫做能量的量子化．
2．量子化假设的实验证实 普朗克公式与实验结果比较，发现它与实验符合之好令人 击掌叫绝．如图 17－1－3 所示，曲线是根据普朗克的公式作出
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 17－1－2 所示．
图 17－1－2
【特别提醒】经典理论结果与实验事实之间产生的矛盾： (1)维恩公式在短波区与实验基本一致，而在长波区则偏离很 大；(2)瑞利公式在长波区与实验基本一致，而在短波区与实验 严重不符，当波长趋于零时，辐射会变得无穷大，即所谓的“紫 外灾难”，这显然是荒谬的.
8 3.0 × 10 c －19 ε＝hν＝h ＝6.63×10－34× J. － 7 J＝3.13×10 λ 6.35×10
8 3.0 × 10 c － －19 ε2＝h ＝6.63×10 34× J. －9 J＝2.84×10 λ2 700×10
－19 －19 J 2.84×10 J 答案：4.97×10
2．红光的波长为 6.35×10
－7
m，求其能量子的值．
c 解：根据公式 ν＝ 和 ε＝hν，可求得能量子的值． λ
解析：根据热辐射的定义，A 说法正确；一般物体辐射电 磁波的情况还和材料的种类及表面状况有关，黑体辐射只与黑
体的温度有关，B 说法错误，C 说法正确；由黑体的定义可知
道 D 说法正确． 答案：B
1．黑体辐射的实验规律如图 17－1－4 所示，下列说法错 误的是( )
图 17－1－4
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 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有 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，变化正好反过来，故选 B. 答案：B
hc 解析： 一个光子能量 ε＝hν＝ .当激光器输出功率为 1 mW λ Pt Pt 时，每秒发出的光子数为 n＝ ＝ ＝3.2×1015 个，B 正确． ε c h λ
答案：B
1．“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．
题型 2
能量子的计算
【例题】光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是 400～
700 nm.400 nm、700 nm 电磁辐射的能量子的值各是多少？
c 解析：根据公式 ν＝ 和 ε＝hν 可知 400 nm 对应的能量子 λ 3.0×108 c －34 －19 ε1＝h ＝6.63×10 × J ＝ 4.97 × 10 J － λ1 400×10 9 700 nm 对应的能量子
第十七章 波粒二象性
1 能量量子化
知识点 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电磁波，这种辐 温度 射与物体的______ 有关．
完全吸收 2．黑体：如果某种物体能__________ 入射的各种波长的电 不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． 磁波而____________ 3．实验表明：对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除 温度有关外，还与材料的_____及___________ 种类 表面状况 与_____ 有关，而黑体 温度 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关．在研 究热辐射的规律时，人们特别注意对黑体辐射的研究．
的，小圆代表实验值．
图 17－1－3
3．普朗克的量子化假设的意义
普朗克的能量子假说，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．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．
【例题】氦—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．2.2×1015 C．2.2×1014 B．3.2×1015 D．3.2×1014 )
知识点 2 黑体辐射的实验规律 1．黑体辐射的获取：对图 17－1－1 中的空腔加热，空腔 内温度升高，小孔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．利用分光技术和热电偶等设备，便可测出它 辐射的电磁波强度按波长的分布情况．
图 17－1－1
2．实验发现：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射
已知普朗克常量 h＝6.63×10-34
为多少？
J· s，则该紫外激光所含光子数
解：紫外线的波长已知，由此可求得紫外线能量子的值， 再根据激光发射的光能量为 2 400 J，即可求得紫外激光所含光 子数．
－34 8 hc 6.63×10 ×3×10 紫外激光能量子的值为 ε＝ ＝ J＝ λ 0.35×10－6
5.68×10
－ 19
E 2 400 J，则该紫外激光所含光子数为 n＝ = ε 5.68×10－19
≈4.23×1021
题型 1
黑体与热辐射
)
【例题】下列说法错误的是( 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
知识点 3 能量子：超越牛顿的发现 1．能量子 (1)能量子
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．例如，可能是 ε 或 2ε、3ε„„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)能量子公式：_________ ε＝hν