【人教版新教材】《普朗克黑体辐射理论》PPT下载1
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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19张PPT).ppt
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
。
【问题三】黑体辐射具有怎样的规律呢？
典型例题
fuxi
【例题1】(多选)下列叙述正确的是( AD )
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
2. 辐射强度按波长分布与温度的关系
（1）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。
（2）特点：
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。
新知探究
fuxi
二、黑体辐射的实验规律
3. 黑体辐射的理论解释
（1）经典物理学所遇到的困难
4.1
新课导入
fuxi
【问题一】一座建设中的楼房还没安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果
从远处看窗内，你会发现什么？为什么？
向远处观察打开的窗子近似黑色
学习目标
fuxi
1. 知道黑体与黑体辐射，了解黑体辐射的实验规律及理论解释；
2. 了解能量子假说，领会科学解释中的科学假说方法；
3. 了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会能量量子化的提出对人
D.黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释
典型例题
fuxi
【例题4】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（
A
）
新知探究
fuxi
三、能量子
普朗克能量子假说
1. 组成黑体的振动的带电微粒，它们的能量是某一最小能量的整数倍：
新教材高中物理第四章普朗克黑体辐射理论pptx课件新人教版选择性必修第三册
合作探究·能力素养全提升
探究一 黑体与黑体辐射 情境探究 很多地方用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过， 便可获知他的体温．你知道其中的道理吗？
提示：根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了人辐射的红外线的 频率和强度．因此通过监测被测者辐射的红外线的情况就知道这个人的体温．
核心归纳 对黑体和黑体辐射的理解 (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，这个带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体． (2)对黑体辐射的理解：一般物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁 波的本领．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．
宏观粒子的能量可以连续变化 微观粒子的能量是__量_子__化___的，或者说微观 在新冠肺炎疫情防控期间，许多场所用体温枪测量人的体温，体温 枪可以不接触人测得人的体温，你知道其中的原理吗？
提示：人的体温越高，人体辐射的红外线的强度越强，体温枪通过接收到的被 测者辐射的红外线的强度，反映人的体温．
答案：C 解析：A错：黑体自身辐射电磁波，不一定是黑色的．B错，C对：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错：小孔只吸收电磁波，不反 射电磁波，因此这个小孔可以近似为一个黑体，而不是空腔．
针对训练 1.[2021·江苏苏州大学附属中学高二下期中] 在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，可 将其近似看成一个黑体，由它的热辐射特性 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电磁波的波长的关系 图像，则下列说法正确的是( ) A．T1<T2 B．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 C．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
新教材高中物理第四章普朗克黑体辐射理论pptx课件新人教版选择性必修第三册
上去才是黑色的;有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射,
看起来会很明亮,如带小孔的炼钢炉腔.一些发光的物体(如太
阳、白炽灯灯丝)有时也可以被看作黑体.
3.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波,黑体的辐射规律最为
简单,黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关,
与构成黑体的材料、形状无关.
4.一般物体与黑体的比较.
3.只有高温物体才能辐射电磁波.(×)
4.黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关.(√ )
5.随着温度的升高,黑体辐射电磁波的强度的极大值向波长较
长的方向移动.(×)
6.微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.(√ )
7.能量子不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比.(√ )
探究一
黑体与黑体辐射
能从窗户射出的光极弱,所以房内看起来较暗.
2.如图所示,一个用不透明材料制成的空心容器,器
壁上开一小孔,带小孔的容器能否看成绝对黑体?
答案:外界经小孔射入容器的光在内部多次反射和
吸收,没有光射出,所以带小孔的容器可以看成绝对
黑体.
3.黑体和普通物体都存在热辐射,为什么科学家研究物体热辐
射的规律选择的是黑体而不是普通物体?
项目
一般物体
辐射电磁波的情况与温度有
热辐射特点
关,与材料的种类及表面状
况有关
吸收、反射
电磁波的特点
既吸收又反射电磁波,其能
力与材料的种类及入射电磁
波波长等因素有关
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
完全吸收入射的各种电磁波,
不反射
【典例1】(多选)按照推算，宇宙中应存在黑体辐射.科学家发
现了宇宙微波背景辐射的光谱形状及其温度在不同方向上的
看起来会很明亮,如带小孔的炼钢炉腔.一些发光的物体(如太
阳、白炽灯灯丝)有时也可以被看作黑体.
3.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波,黑体的辐射规律最为
简单,黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关,
与构成黑体的材料、形状无关.
4.一般物体与黑体的比较.
3.只有高温物体才能辐射电磁波.(×)
4.黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关.(√ )
5.随着温度的升高,黑体辐射电磁波的强度的极大值向波长较
长的方向移动.(×)
6.微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.(√ )
7.能量子不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比.(√ )
探究一
黑体与黑体辐射
能从窗户射出的光极弱,所以房内看起来较暗.
2.如图所示,一个用不透明材料制成的空心容器,器
壁上开一小孔,带小孔的容器能否看成绝对黑体?
答案:外界经小孔射入容器的光在内部多次反射和
吸收,没有光射出,所以带小孔的容器可以看成绝对
黑体.
3.黑体和普通物体都存在热辐射,为什么科学家研究物体热辐
射的规律选择的是黑体而不是普通物体?
项目
一般物体
辐射电磁波的情况与温度有
热辐射特点
关,与材料的种类及表面状
况有关
吸收、反射
电磁波的特点
既吸收又反射电磁波,其能
力与材料的种类及入射电磁
波波长等因素有关
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
完全吸收入射的各种电磁波,
不反射
【典例1】(多选)按照推算，宇宙中应存在黑体辐射.科学家发
现了宇宙微波背景辐射的光谱形状及其温度在不同方向上的
《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
新课标高中物理人教版选择性必修123册教学课件〖普朗克黑体辐射理论 示范课件1〗
典题剖析
例2．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为，c表示光速，h为普朗
克常量，则激光器每秒发射的能量子数为 A
A BPC
hP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱhc
c
cP h
解析：每个光子的能量为ε=hυ=hc/λ，设每秒（t =1）激光器发出的光子 数是n，则t = nε，即：=nhc/λ，得：n=λ/hc，故A正确．
课堂小结
1相同温度，黑体辐射的强度与电磁波的波长（频 率）有关，且在中间存在极大值； 2不同温度的辐射强度不同，温度的升高，各种波 长的辐射强度都增加； 3温度越高，辐射强度的极大值越大； 4辐射强度的极大值随温度升高向波长较短的方向 移动。
二、黑体辐射的实验规律
问题： 黑体辐射为什么呈现以上的实验规律呢？
思考： 物体还会反射包含可见光之内的电磁波， 如何排除反射外界电磁波的影响，仅研究热辐射呢？
一、黑体与黑体辐射
黑体定义
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。
从小孔射入 的光能反射 出来吗？
结论：
射入小孔的光被多次反射吸收，几乎不能从空腔射出； 带小孔的空腔可以近似为一个绝对黑体。
课堂小结
再见
组成黑体的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
能量子
这个不可再分的最小能量值 ε 叫作能量子。 表达式：ε=hυ
υ是带电微粒的振动频率，也即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率。 h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为：
h＝6626 070 15×10-34 ·
三、能量子
演示：
将弹簧振子推离平衡位置 后开始振动，弹簧振子的 能量是不是连续的？
是连续的。
【人教版】普朗克黑体辐射理论PPT课件1
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）
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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。
图4-1-2
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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
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
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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
三.能量子（普朗克的量子化理论）
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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。
图4-1-2
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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
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
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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
物理课件人教版《普朗克黑体辐射理论》ppt1
8通过了解穆罕默德的主要活动，学习 他不畏 困难的 坚强意 志和为 阿拉伯 民族统 一与幸 福而奋 斗的远 大抱负 。
9.掌握隋唐科举制度的主要内容，联 系当今 考试的 实际培 养分析 问题的 能力； 学生对 唐朝人 衣食住 行的时 尚和博 大宏放 的精神 面貌的 了解， 感知科 举制度 的创新 对社会 进步的 促进作 用；想 象唐朝 人的生 活，培 养学生 丰富的 想象力 。
学习互动
[答案] (1)5×1016个 (2)4×103个
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
自我检测
1.(热辐射的规律)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
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 h6.6 313 0j4•s
感谢观看，欢迎指导！
γ~ 电磁波的频率
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
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.
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
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
(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
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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
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第4章第1节普朗克黑体辐射理论课件
个绝对黑体。
黑体是一种理想化模型
黑体辐射
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。 黑体辐射特征：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！！！
黑体辐射实验
黑体辐射的实验规律
根据上图，你能发现什么规律？
这两朵乌云是指什么呢？
黑体辐射实验
迈克尔逊-莫雷实验
经典力学
微观领域 高速领域
普朗克量子力学的诞生
量子力学
相对论 相对论问世
能量子
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。 普朗克的量子化理论 普朗克认为，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叫作能量子。 能量子的大小：
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
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。
黑体辐射实验曲线
T=1600K
（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。
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）Fra bibliotek能量子
能量
普朗克能量子理论成功解释黑体辐射
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
普朗克黑体辐射理论+课件+-2024-2025学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
新知探究
黑体与黑体辐射
(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。
名师指点
黑体是指黑颜色的物体吗？
黑体看上去不是一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时 看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来 还会很明亮，例如：炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、 白炽灯灯丝)也被看作黑体来处理。
3、(多选)1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆 的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（ABC ） A.物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 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
名师指点
一般物体与黑体的比较
热辐射特点
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
吸收、反射特点
既吸收，又反射，其能力与材 料的种类及入射光波长等因素 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
新知探究
知识点 1
黑体与黑体辐射
(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， 这样的辐射叫黑体辐射。黑体自身可以辐射电磁波 看上去不一 定是黑的。
4.1普朗克黑体辐射理论
问题与目标
1.了解黑体及黑体辐射的概念。 2.了解黑体辐射的实验规律，知道黑体辐射的强度与波长的关系。 3.理解认识了微观世界的运动规律，并发展了一系列 对原子、分子等微观粒子进行有效操控和测量的技术。图为利用 扫描隧道显微镜将48个铁原子排成的"原子围栏"。那么，人们认 识量子规律的第一步是怎样迈出的?
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[答案] (1)5×1016个 (2)4×103个
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
自我检测
1.(热辐射的规律)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
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.
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
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）
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
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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
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
图4-1-2
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
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
h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s,
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
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
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（共15张PPT）
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT） 第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
第一节 普朗克黑体辐射理论（共15张PPT）
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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.
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[答案] (1)5×1016个 (2)4×103个
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1.(热辐射的规律)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
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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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）
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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
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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
h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s,
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
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
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
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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.
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