【人教版】能量量子化PPT课件1
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人教版物理新教材《能量量子化》课件ppt1
的。这些__量__子__化__的能量值叫作能级。 2.能级跃迁：通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最___稳__定___的。气体放电
管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态。这些状态 的原子是不稳定的，会__自__发____地向能量较低的能级___跃__迁___，放出光子。原子从 高能态向低能态___跃__迁___时放出的光子的能量，等于前后两个能级___之__差___。
人教版物理新教材《能量量子化》课 件ppt1
要点
对热辐射、黑体和黑体辐射的理解
如图所示，一个闭合的空腔，在空腔表面开一个小孔，小孔就可以模拟一个黑体，观察 从外面射来的电磁波的传播情况，思考：什么是黑体？ 答案 经小孔射入空腔，要在腔壁上经过多次反射，在多次反射过程中，外面射来的 电磁波几乎全部被腔壁吸收，最终不能从空腔射出。这个闭合的空腔类似于黑体，黑 体实际上是不存在的，只是一种理想模型。
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___， 这种物体就叫作黑体。 (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。
[思考判断] (1)热辐射只能产生于高温物体。( × ) (2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( √ ) (3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。( √ ) (4)黑体是一种客观存在的物质。( × )
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[针对训练1] (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 解析 根据热辐射定义知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，而黑体辐射电 磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B错误，C正确；根据黑体定义知 D正确。 答案 ACD
管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态。这些状态 的原子是不稳定的，会__自__发____地向能量较低的能级___跃__迁___，放出光子。原子从 高能态向低能态___跃__迁___时放出的光子的能量，等于前后两个能级___之__差___。
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要点
对热辐射、黑体和黑体辐射的理解
如图所示，一个闭合的空腔，在空腔表面开一个小孔，小孔就可以模拟一个黑体，观察 从外面射来的电磁波的传播情况，思考：什么是黑体？ 答案 经小孔射入空腔，要在腔壁上经过多次反射，在多次反射过程中，外面射来的 电磁波几乎全部被腔壁吸收，最终不能从空腔射出。这个闭合的空腔类似于黑体，黑 体实际上是不存在的，只是一种理想模型。
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___， 这种物体就叫作黑体。 (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。
[思考判断] (1)热辐射只能产生于高温物体。( × ) (2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( √ ) (3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。( √ ) (4)黑体是一种客观存在的物质。( × )
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[针对训练1] (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 解析 根据热辐射定义知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，而黑体辐射电 磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B错误，C正确；根据黑体定义知 D正确。 答案 ACD
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(√ )
2．所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波而不发生反射的物
体。显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可
近似地看成黑体。如图所示，用不透明的材料制成的带小孔的空腔，
可近似地看作黑体。这是利用了
(
)
A．控制变量法
B．比值法
C．类比法
D．理想化方法
D
[黑体实际上是一种物理模型，把实际物体近似看作黑体，
在室温下，辐射的主要成
分是波长较长的电磁波
在电磁波
2.温度升高，辐射强度增大，同时辐射电磁波的频率和波长也在变化。
热辐射
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随物体的温度而有所不同。当温度升高时,
物理学家只要做一些零碎的修补工
作就行了。
但是，在物理学晴朗天空的远处
，还有两朵令人不安的乌云。
威廉·汤姆孙开尔文
引入
后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴
，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花。
量子论
相对论
热辐射
在炉火旁边有什么感觉？
冬天会感觉到很暖和，
因为炉火在辐射能量
热辐射现象：一切物体在任何温度下都在辐射电磁波，这种辐射与物
(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
能量量子化。
能量子
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
人教版高中物理《能量量子化》优秀PPT课件
人们本着对光的完美理论（光的波动性、电磁理论）进行解释会出现什么结果？ 1918年他荣获诺贝尔物理学奖。 黑体辐射实验是物理学晴朗天空中 高温物体发出的是紫外光
由于分子热运动导致物体辐射电磁波 加热一物体 物体的温度恒定时
这时得到的辐射称为平衡热辐射 人们本着对光的完美理论（光的波动性、电磁理论）进行解释会出现什么结果？
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终 之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。 Thomson发现了电子 ，此时，人们认识到那就是从金属表面射出的电子，后来，这些电子被称作光电子(photoelectron)，相应的效应 叫做光电效应。 任何物体任何温度均存在热辐射 热辐射 --- 热能转化为电磁能的过程 相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε, 1ε, 2ε, 3ε, . 炽热物体发出的是可见光 他的墓碑上只刻着他的姓名和 这时得到的辐射称为平衡热辐射 固体在温度升高时颜色的变化
0123456 普朗克的能量子假说和黑体辐射公式 能量子假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终 之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。
M(T)2cπ2heh/k3T1
h6.5 5 1 0 3J 4s
M.Planck 德国人 1858－1947
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入 的观念深感不安，只是在经过十多年的努力 证明任何复归于经典物理的企图都以失败而 告终之后，他才坚定地相信h的引入确实反 映了新理论的本质。
由于分子热运动导致物体辐射电磁波 加热一物体 物体的温度恒定时
这时得到的辐射称为平衡热辐射 人们本着对光的完美理论（光的波动性、电磁理论）进行解释会出现什么结果？
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终 之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。 Thomson发现了电子 ，此时，人们认识到那就是从金属表面射出的电子，后来，这些电子被称作光电子(photoelectron)，相应的效应 叫做光电效应。 任何物体任何温度均存在热辐射 热辐射 --- 热能转化为电磁能的过程 相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε, 1ε, 2ε, 3ε, . 炽热物体发出的是可见光 他的墓碑上只刻着他的姓名和 这时得到的辐射称为平衡热辐射 固体在温度升高时颜色的变化
0123456 普朗克的能量子假说和黑体辐射公式 能量子假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终 之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。
M(T)2cπ2heh/k3T1
h6.5 5 1 0 3J 4s
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普朗克后来又为这种与经典物理格格不入 的观念深感不安，只是在经过十多年的努力 证明任何复归于经典物理的企图都以失败而 告终之后，他才坚定地相信h的引入确实反 映了新理论的本质。
《能量量子化》优秀课件1人教版1
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5．黑体辐射的实验规律如图所示．
第十三章
电磁感应与电磁波初
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(1)随温度升高，各种波长的辐射强度都增加 (2)随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
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4．光子：光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的 光的能量子为hν，h是普朗克常量，这些能量子叫 光子 ．
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第十三章
电磁感应与电磁波初
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微思考 普朗克是在什么情况下大胆提出能量量子化假说的？
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第十三章
电磁感应与电磁波初
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④正确认识往往要经过实践和认识的多次反复才能完成 （1）认识维护身体健康的重要意义。 三、教学方法：自主学习法、小组讨论法、阅读法 缺点： 5.对这本书阅读策略的把握。如：对初一学生来说，《朝花夕拾》是一本难读的书，如何才能帮助同伴消除与它的隔膜呢？ （二）新课教学： 4. 一个辩题： 所以人们不只是敬爱自己的父母，不只是疼爱自己的子女，使得老年人能够善终，壮年的人（或译：中年人）能够发挥自己的才能，为社会效力，小孩子能够顺利成长。老而无妻 的人、老而无夫的人、幼而无父的人、老而无子的人以及有残疾而不能做事的呢，都能够被供养。 C. 正确的，在社会生活中，我们要学会换位思考，为他人着想
《能量量子化》PPT课件
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5．对能量量子化的理解 (1)物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”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。
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ACD [微波是一种电磁波，它的波长在 10－3 m～10 m 之间， 传播不需要介质，A 正确，B 错误；由于分子和原子的热运动引起的 一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C 正确，普朗克引入 能量子假说建立的黑体辐射理论与实验符合非常好，D 正确。]
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课堂小结
1.热辐射和辐射规律。 2.黑体及黑体辐射的理解。 3.普朗克的能量子假设和爱因斯坦的 光子假设。 4.能级和能级跃迁。
知识脉络
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当堂达标 固双基
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1．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
A [根据黑体辐射电磁波的波长分布的决定因素知其只与温度 有关。]
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2．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 mol
B．6.625×10－3 mol·s
C．6.626×10－34 J·s
D．1.38×10－16 mol·s
C [普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为 6.626×10－34 J·s，在记忆时关键要注意它的单位。]
4．原子光谱的谱线是一些分立的亮线。
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
5．对能量量子化的理解 (1)物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”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。
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ACD [微波是一种电磁波，它的波长在 10－3 m～10 m 之间， 传播不需要介质，A 正确，B 错误；由于分子和原子的热运动引起的 一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C 正确，普朗克引入 能量子假说建立的黑体辐射理论与实验符合非常好，D 正确。]
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1.热辐射和辐射规律。 2.黑体及黑体辐射的理解。 3.普朗克的能量子假设和爱因斯坦的 光子假设。 4.能级和能级跃迁。
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1．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
A [根据黑体辐射电磁波的波长分布的决定因素知其只与温度 有关。]
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2．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 mol
B．6.625×10－3 mol·s
C．6.626×10－34 J·s
D．1.38×10－16 mol·s
C [普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为 6.626×10－34 J·s，在记忆时关键要注意它的单位。]
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
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1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家开尔文勋 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。”
(开尔文)
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，……”
普朗克后来又为这种与经 典物理格格不入的观念深感不 安，只是在经过十多年的努力 证明任何复归于经典物理的企 图都以失败而告终之后，他才 坚定地相信 h 的引入确实反映 了新理论的本质。 1918年他荣获诺贝尔物理学奖。 他的墓碑上只刻着他的姓名和
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三、黑体辐射的实验规律
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 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。
辐射物体中包含大量振动着的带电微粒，它们的能 量是某一最小能量的整数倍 E=nε n=1,2,… •ε叫能量子，简称量子，n为量子数，它只取正整数—— 能量量子化 • 谐振子只能一份一份按不连续方式辐射或吸收能量
• 对于频率为 的谐振子，最小能量为：ε=h
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腔,可近似看作黑体。
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平衡态时黑体辐射只依赖 于物体的温度,与构成黑 体的材料形状无关。
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二、黑体及黑体辐射
3.说明： ⑴黑体是个理想化的模型。 例：开小洞的炼钢炉，远处的窗口等可近似看作黑体。 ⑵对于黑体，在相同温度下的辐射规律是相同的。 ⑶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 强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
这两朵乌云是指什么呢？
黑体辐射实验
迈克尔逊-莫雷实验
的风暴普后，朗来乌的克云事量落实子地证力化明为学，一的正埸是诞春这生雨两，朵浇乌灌云着相发两展对朵成论鲜为问花一世。埸革命
经典 力学
微观领域 高速领域
量子力学 相对论
思考与讨论1: 在火炉旁边有什么感觉?
投在炉中的铁块开始是什么颜色？过一会又是什么颜色？
三、能量子：超越牛顿的发现
1、普朗克能量子假说
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。
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．
能量
经典
量子
TT
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平行光管
三棱镜
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三、黑体辐射的实验规律
2、黑体辐射实验规律
辐射强度:单位时间内从物体单位面积上所发 射的各种波长的总辐射能，称为辐射强度。
3、平衡热辐射：加热一物体 物体的温度恒定时物体所吸收的能量等于 在同一时间内辐射的能量这时得到的辐射称为平衡热辐射。
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冶金工业的发展及对恒星研究的需要促进了对黑体辐射的研究
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三、能量子：超越牛顿的发现
黑体辐射公式： 1900年10月19日，普朗
克在德国物理学会会议上提 出一个黑体辐射公式
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M.Planck 德国人 1858－1947
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二、黑体及黑体辐射
1.理想的热辐射体是“绝对黑体”，简称“黑体”，它能完全吸收各种 波长的辐射能而不发生反射，折射和透射.
2.黑体模型
带小孔的不透明空腔 带小洞的炼钢炉
向远处观察打开的 窗子近似黑体
不透明的材料制成带小孔的的空
13.5 能量量子化
在此输入您的封面副标题
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。
例如，铁块随着温度升高： 现象：不发光→ 暗红→ 赤红→ 橘红→ 黄白色
800 K
1000 K
1200 K
表明：铁块辐射电磁波
1，在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波，这种辐射与物 体的温度有关,故称为热辐射。热辐射辐射电磁波的特性与温度有关。
2、⑴任何物体（气、液、固）在任何温度下，都会有热辐射。 ⑵热辐射波谱是连续谱，各种波长(频率)都有，但是强度不同。 ⑶热辐射强度按波长(频率)的分布和温度有关， 低温物体发出的是红外光， 温度 短波长的电磁波的比例 。 炽热物体发出的是可见光， 高温物体发出的是紫外光。
发现：随温度的升高
①各种波长的辐射强度都在增加；
②辐射强度的最大值向短波方向移动
1）维恩的半经验公式： 短波符合；长波不符合 2）瑞利----金斯公式： 长波符合；短波荒唐 ----紫外灾难
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