高中物理黑体辐射的三个公式
2023年新教材高中物理普朗克黑体辐射理论讲义新人教版选择性必修第三册
1．普朗克黑体辐射理论1．知道黑体与黑体辐射，知道黑体辐射的实验规律及理论解释。
2．了解能量子假说，了解普朗克提出的能量子假说的意义，学习科学家的科学探究精神。
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们认识物质世界的影响。
知识点 1 黑体与黑体辐射1．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：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。
(3)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。
2．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有__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。
知识点 2 能量子1．普朗克的假设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__。
即能的辐射或者吸收只能是__一份一份__的。
这个不可再分的最小能量值ε叫作__能量子__。
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＝6.63×10－34J·s)3．能量的量子化微观粒子的能量是__量子化__的，或者说微观粒子的能量是__分立__的。
这种现象叫能量的量子化。
探究黑体辐射的规律┃┃情境导入__■黑体辐射电磁波的强度按波长的分布如图所示，当温度从1 300 K升高到1 700 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？提示：变强；辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即变短。
┃┃要点提炼__■黑体辐射的实验规律1．温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
2．随着温度的升高(1)各种波长的辐射强度都有增加；(2)辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
教资高中物理科目三知识点总结
教资高中物理科目三知识点总结一、力学部分。
1. 运动学。
- 基本物理量：- 位移（x）：描述物体位置变化的矢量，其大小等于初位置到末位置的直线距离，方向由初位置指向末位置。
- 速度（v）：描述物体运动快慢的物理量，v = (Δ x)/(Δ t)（平均速度定义式），瞬时速度是当Δ tto0时平均速度的极限值。
速度是矢量，方向与位移方向相同。
- 加速度（a）：描述速度变化快慢的物理量，a=(Δ v)/(Δ t)，加速度方向与速度变化量Δ v的方向相同。
- 匀变速直线运动规律：- 速度公式：v = v_0+at- 位移公式：x=v_0t+(1)/(2)at^2- 速度 - 位移公式：v^2 - v_0^2 = 2ax- 自由落体运动：初速度v_0 = 0，加速度a = g（g≈9.8m/s^2），其运动规律可由匀变速直线运动公式推导得出，如v = gt，h=(1)/(2)gt^2，v^2 = 2gh。
2. 动力学。
- 牛顿运动定律：- 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
它揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
- 牛顿第二定律：F = ma，其中F是物体所受的合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
- 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
- 超重和失重：- 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，当物体具有向上的加速度时出现超重现象，F = m(g + a)。
- 失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，当物体具有向下的加速度时出现失重现象，当a = g时为完全失重，F = m(g - a)。
3. 曲线运动。
- 曲线运动的条件：当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
- 平抛运动：- 水平方向：做匀速直线运动，x = v_0t。
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第四章 1.普朗克黑体辐射理论
单个的能量子能量就显示出不连续性。
方法突破
1.普朗克的量子化假设
(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叫作能量子。
(3)能量子是可以再分的。( × )
提示 能量子是不可再分的最小能量值。
即学即用 练一练
(多选)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的(
)
A.物体的电荷量
B.物体的质量
C.物体的动量
D.学生的个数
答案 AD
解析 “量子化”是不连续的,是一份一份的,故选A、D。
重难探究•能力素养全提升
探究一
黑体与黑体辐射
小的,而是处在最大与最小波长之间,故A错误,B正确;黑体辐射的强度与温
度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大,且辐射强度的极大值也就越大,C
正确;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D
正确,故选B、C、D。
4.已知某种电磁波的波长为λ,在真空中电磁波的速度为c,普朗克常量为h,
则电磁波辐射的能量子ε的值为(
A.h
ℎ
B.
C.
ℎ
D.以上均不正确
)
答案 A
解析 由波速公式 c=λν,可得
ν= ,由能量子公式得
ε=hν=h ,故选项
A 正确。
(3)一般物体与黑体的比较
项目
热辐射特点
一般 辐射电磁波的情况与温度有关,与材料
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
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
红外测温仪与黑体辐射定律
第42卷第4期2021 年Vol. 42 No. 4(2021)物 理 教 师PHYSICS TEACHER井物理・技术・社会井红外测温仪与黑体辐射定律陈伟孟1苏明义2（1.中国人民大学附属中学，北京100080； 2.海淀区教师进修学校，北京100195）摘要：根据红外辐射测温的基本原理，结合黑体和黑体辐射定律等一些基本概念规律，介绍了全辐射测温 法、单色测温法和比色测温法等几种测温仪器常采用的红外测温方法.关键词：测温仪；黑体；红外辐射1红外测温理论依据200多年前，物理 学家赫胥尔首次发现了红外线，自此打开了 人类利用红外线的大n.现在，如图1所示 的这些红外线测温枪 具有响应时间短、操作简便等特点，不用接触 图1测温枪被测人就能获得相对可靠的体温值，在日常生活中被普遍使用.测温枪开启后，内置传感器通过接收红外线，将红外线信 号转变为电信号而迅速给出温度值.“测温枪”等仪器的基本原理是基于黑体辐射定律：自然界中 一切高于绝对零度（-273. 15 C ）的物体都在不停 地向外辐射电磁波，物体的向外辐射能量的大小 及其按波长的分布与其表面温度有着密切关系， 物体的温度越高，所发出的电磁波辐射能力越强.人体的正常温度在36〜37 °C 之间，相应辐射的红外波长范围主要集中在9~13 M m.因此，通过对物 体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定 它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础.什么是黑体呢？黑体是能够完全吸 收入射的各种波长 的电磁波而不发生反射的物体.如图2 所示，在空腔壁上开一个很小的孔，射入图2黑体模型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，这个小孔就可以近似看作一个绝对黑体.黑体虽然不反射电磁波，却可以 向外辐射电磁波，这样的辐射叫做黑体辐射.因此，一个温度恒定的黑体就对应一个能量吸收和 辐射的动态平衡.黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反 射和透射，其表面的发射率为1.研究表 明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的 情况除了与温度有关，还与材料种类及 表面颜色和粗糙程 度等有关，而对于理想黑体，辐射电磁波图3黑体辐射规律的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.由图3 可知，高温的黑体辐射强度，在任何一个波长范围 内，都高于低温的黑体辐射.随着温度的升高，一 方面，各种波长的辐射强度都在增加，另一方面，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动.黑体辐射定律给出了辐射测温方法的理论依 据，一般指的是普朗克定律、维恩位移定律和斯特 潘——玻尔兹曼定律，这3个定律揭示了物体温 度与辐射能量的关系.首先，如图3所示，普朗克 定律就是通过理论公式描述了黑体在不同温度下的光谱辐射强度与波长的关系实验规律，普朗克基金项目：本文系北京物理学会2020-2021年度重点课题“科学研究视角的高中物理教学研究”（课题编号: WLXH201013）；北京市海淀区教育科学“十三五”规划重点课题“物理学业质量评价中的核心素养研究”（课题编号: HDGH2O19O2O4）的研究成果之一.72Vol. 42 No. 4(2021)第42卷第4期2021 年物 理 教 师PHYSICS TEACHER公式参数比较复杂.其次，斯特潘——玻尔兹曼定律为:从零到无穷大的波长范围内对普朗克黑体 辐射定律进行积分，就会得到温度为丁的绝对黑体，单位面积内所发射的全部波长范围的辐射通 量，它与温度丁的四次方成比例关系.即= 。
人教版高中物理选择性必修第3册 第4章 1 普朗克黑体辐射理论
物理 选择性必修 第三册 配人教版
第四章 原子结构和波粒二象性
(2)维恩公式和瑞利公式． 科学家从理论上解释黑体辐射的规律有维恩公式和瑞利公式． ①维恩公式：德国物理学家维恩从__热__力__学__理论出发，得到的公式 只是在___短__波_____部分与实验相符，___长__波___部分存在明显差异． ②瑞利公式：英国物理学家瑞利从经典电磁理论出发，得到的公式 在___长__波___部分与实验吻合，_短__波___部分偏差较大，尤其在紫外线一端， 当波长趋于零时，辐射本领趋于无穷大，人们称之为“紫外灾难”．
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第四章 原子结构和波粒二象性
2．普朗克设想
(1) 黑 体 的 空 腔 壁 是 由 大 量 振 子 组 成 的 ， 其 能 量 E 只 能 是 某 一 ___最__小__能__量__值_______hν的整数倍，即E＝nhν(n＝1,2,3，…)，式中ν为振 子的频率，h是一个常量，h＝___6_.6_3_×__1_0_－__34__J_·s___.
(2)最小能量hν叫作___能__量__子___．在微观世界中能量___不__连__续__变化， 只能取__分__立__值___，这种现象叫作能量的___量__子__化___．
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第四章 原子结构和波粒二象性
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4-1 普朗克黑体辐射理论 (教学课件)-高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
解析:在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大
的,也不是最小的,而是处在最大波长与最小波长之间,故选项
A错误,B正确;黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,黑体辐
射的强度越大,则辐射强度的极大值也越大,故选项C正确;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,故选项D正确。
三 能量子
典例剖析
小灯泡的功率P=1 W,设其发出的光向四周均匀辐射,平均波
长λ=10-6 m,求小灯泡每秒辐射的能量子数是多少?
(h=6.63×10-34 J·s)
答案:5×1018
解析:每秒小灯泡发出的能量为E=Pt=1 J
1个能量子的值为
ε=hν= =
.×- ××
上述变化都将反过来,故选项A、C、D正确,B错误。
学以致用
(多选)根据黑体辐射的实验规律,以下判断正确的是(
)
A.在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大
B.在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,
也不是最小的,而是处在最大波长与最小波长之间
C.温度越高,辐射强度的极大值就越大
D.温度越高,辐射强度最大的电磁波的波长越短
人称之为 普朗克常量 ,其值为h = 6.626 070 15×10-34 J·s。
3.普朗克的假设内容:微观粒子的能量是 量子化 的,或者
说微观粒子的能量是分立的。
微训练2下列能正确解释黑体辐射实验规律的是(
)
A.能量连续的经典理论
B.普朗克提出的能量量子化理论
C.能量连续的经典理论和普朗克提出的能量量子化理论都
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
答案:AD
物理高中所有公式
物理高中所有公式1. 位移公式：物体的位移等于物体运动的终点与起点之间的距离2. 速度公式：速度等于物体运动的位移除以时间3. 加速度公式：加速度等于物体运动速度的变化量除以时间4. 牛顿第一定律：物体在没有受到外力作用时，将保持静止或匀速直线运动的状态5. 牛顿第二定律：物体所受合力等于物体质量乘以加速度6. 牛顿第三定律：两个物体相互作用时，彼此之间的作用力大小相等，方向相反7. 动能公式：物体的动能等于物体的质量乘以速度的平方除以28. 动量公式：物体的动量等于物体的质量乘以速度9. 功率公式：功率等于所做功除以时间10. 热力学第一定律：能量守恒定律，当能量在系统内发生变化时，系统所得能量等于能量转移进入系统的能量与系统所做的功之和11. 热力学第二定律：热量自然流向低温物体，不会自然流向高温物体12. 热容公式：物品吸收或放出的热量等于物品的热容乘以温度变化量13. 热传导公式：热传导率等于单位时间内通过单位面积的单位温度差传递的热量14. 热辐射公式：热辐射强度等于黑体辐射率乘以温度的第四次方15. 声级公式：声级等于20倍以10为底的声压级的对数16. 波长公式：波长等于波速除以频率17. 周期公式：周期等于波长除以波速18. 电势差公式：电势差等于电场强度沿电路的积分19. 电场强度公式：电场强度等于电荷产生电场的力对电荷的比值20. 电流公式：电流等于通过导体截面的电荷量除以时间21. 电阻公式：电阻等于电压与电流的比值22. 磁通量公式：磁通量等于磁场的面积积分23. 洛伦兹力公式：洛伦兹力等于电荷乘以速度与磁场的叉积24. 磁感应强度公式：磁感应强度等于磁通量与面积的比值25. 磁场强度公式：磁场强度等于磁力对磁极的力对距离的比值26. 弹性势能公式：弹性势能等于弹簧常数乘以形变的平方除以227. 库仑定律：两个点电荷之间的作用力等于电荷之积除以两点间距离的平方乘以介电常数28. 等离子体频率公式：等离子体频率等于平方根下的离子密度乘以电子密度29. 测地线公式：测地线是指在弯曲时空中，自由物体所沿的最短路径30. 黑洞面积公式：黑洞面积等于黑洞事件视界半径的平方乘以4π31. 太阳常数公式：太阳常数等于太阳总辐射能量与地球到太阳的距离的平方之比32. 热力学熵公式：热力学熵等于系统在某个温度下的内能增加量除以所给予的热量33. 电磁感应公式：电磁感应等于磁场的变化率对时间的导数与磁通量的积34. 波速公式：波速等于波长乘以频率35. 热容比公式：热容比等于气体由等温变化到等压，压强改变量与温度改变量的比值36. 比热公式：比热等于物体所吸收或释放的热量与物体的质量与温度变化量之积37. 阻尼振动公式：阻尼振动的位移方程为：x =A*e^{-βt}*cos(ωt+φ)38. 旋转惯量公式：旋转惯量等于物体质量分布于轴线距离平方乘以质量之和39. 摩尔定律：半导体器件中元件数量的成本随时间呈指数下降，并且性能水平随着时间的增加而提高40. 光速公式：真空中的光速为常数，等于3x10^8米每秒41. 能量守恒公式：能量不会被创建或毁灭，只会转移形式42. 定压绝热过程公式：定压绝热过程的内能变化等于所给予的热量43. 组合电路电阻公式：组合电路的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数44. 左手定则：用左手由磁场强度向电场流动的电荷的方向确定电流的方向45. 线性回归公式：将一个自变量和一个因变量间的关系用一条直线来表示46. 斯特林公式：n的阶乘等于以n为参数的伽马函数的值，当n很大时，可以用斯特林公式近似估算47. 热力学第三定律：热力学第三定律指出，在绝对零度时，熵等于零48. 马克思-普朗克公式：描述热辐射连续谱的分布规律，以波长为自变量，以辐射率为纵坐标49. 热电势公式：热电势等于温度梯度与热电系数的积代表热电效应50. 百科全书公式：百科全书就是把各个领域的知识分类整理，以便读者查找所需信息的工具，类似于一本功能强大的参考书，包含了各种公式和概念的定义。
物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版
物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量：可以从两个侧面对动量进行定义或解释：①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P = mv。
单位是skg .动量是矢量，其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的，所以m动量也是相对的。
2、动量守恒定律：当系统不受外力作用或所受合外力为零，则系统的总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表达式，一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题：①动量守恒定律一般是针对物体系的，对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等，系统在一个非常短的时间内，系统内部各物体相互作用力，远比它们所受到外界作用力大，就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时要涉及速度，这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的，一般取地面为参照物。
④动量是矢量，因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。
⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。
有时虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量为零，那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。
只要系统不受外力或所受的合外力为零，那么系统内部各物体的相互作用，不论是万有引力、弹力、摩擦力，还是电力、磁力，动量守恒定律都适用。
系统内部各物体相互作用时，不论具有相同或相反的运动方向；在相互作用时不论是否直接接触；在相互作用后不论是粘在一起，还是分裂成碎块，动量守恒定律也都适用。
3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。
动量与动能的比较：①动量是矢量, 动能是标量。
高中物理-波粒二象性
高中物理-波粒二象性一、黑体辐射规律1、黑体：只吸收外来电磁波而不反射的理想物体2、黑体辐射的特点黑体的辐射强度按波长分布只与温度有关，与物体的材料和表面形状无关（一般物体的辐射强度按波长分布除与温度有关外，还与物体的材料、表面形状有关）；3、黑体辐射规律：① 随着温度的升高，任意波长的辐射强度都加强② 随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长减小的方向进行；4、普朗克的量子说：透过黑体辐射规律，普朗克认为：电磁皮的辐射和吸收，是不连续的，而是一份一份地进行的，每份叫一个能量子，能量为γεh =。
爱因斯坦受其启发，提出了光子说：光的传播和吸收也是一份一份地进行的，每一份叫一个光子，其能量为νεh =二、光电效应：说明了光具有粒子性，同时说明了光子具有能量1、光电效应现象紫外光照射锌板，锌板的电子获得足够的光子能量，挣脱金属正离子引力，脱离锌板成为光电子；锌板因失去电子而带上正电，于是与锌板相连的验电器也带上正电，金属箔张开。
2、实验原理电路图3、规律：① 存在饱和电流饱和电流：在光电管两端加正向电压时，单位时间到达阳极A 的光电子数增多，光电流越大；但当逸出的光电子全部到达阳极后，再增加正向电压，光电流就达到最大饱和值，称为饱和电流。
② 存在遏止电压在光电管两端加反向电压时，单位时间内到达阳极A 的光电子数减少，光电流减小；当反射电压达到某一值U C 时，光电流减小为零，U C 就叫“遏止电压”。
③ 存在截止频率a 、 截止频率的定义：任何一种金属都有一个极限频率ν0，入射光的频率低于 “极限频率”ν0时，无论入射光多强，都不能发生光电效应，这个极限频率称为 截止频率。
b 、“逸出功”定义：电子从金属表面脱离金属所需克服金属正离子的引力所做的最小功。
要发生光电效应，入射光的能量（h ν）要大于 “逸出功（W ）” 即： 00W hv =④ 光电效应的“瞬时性”——因光电效应发生的时间，即为一个光子与一个电子能量交换 的时间，所以不管光强度如何，发生光电效应的时间极短，不超过10-9s 。
高中物理选修3-5知识点
第十七章波粒二象性1.黑体：完全吸收入射各波长电磁波不反射2.热辐射现象：①任物在任℃都发射各种波长电磁波②辐射能量大小及波长分布与℃有关③既辐射也反射能量3.黑体辐射：①℃↑，黑体的辐射强度↑②℃↑，辐射强度极大值向波长短方移动4.能量子：①1900年普朗克②普`提振动的带电微粒的能量只是最小能量值ε的整数倍③ε＝hν④h普朗克常量＝6.63×10－34J·S ν频率光电效应的实验规律1.光电效应：照射金属光，使金属中的电子从表面逸出光电子：逸出电子勒纳德和汤姆孙等相继实验证实2.饱和电流：光色不变，入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多3.遏止电压：使光电流减小到0的反向电压U c，光电子一定存在初速度满足12m e u c2＝eU c颜色不同，频率不同，～不同4.光电子的能量只与入射光的频率有关5.截至频率（极限频率）νc不同金属截至～不同6.入射光频率＜νc不发生光电效应7.瞬时性：当频率＞νc，立即产光电流光电效应解释中的疑难1.逸出功W0：脱离做功最小值2.不同金属W0不同3.光↑，逸出电子数↑，光电流↑爱因斯坦的光电效应方程1.光：一份一份的由一个个不可分割的ε组成2.频率为ν的光的能量子为hν，h为普朗克常量3.光子：光的能量子为hν4.金属电子吸一光子获能是hν，一部分克服金属的逸出功W0，剩下表现为逸出后电子的初动能E k即hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0（爱因斯坦光点效应方程）（W0交于负半轴）若E k光电子的最大初动能E k＝12m e u c2一个光子只给一个电子输能·爱因`表明：E k与入射光的频率ν有关hν＞W0时，才有光电子逸出，νc＝W0ℎ（光电效应截至频率）·电子一次性全吸能，不累能量时间，光电流几乎瞬时产生·同颜色（ν相同）的光，光较强时，包含光子数↑，照射金属产生光电子↑，饱和电流↑康普顿效应1.光的散射：在介质中与物质微粒相互作用，传播方向改变2.康普顿效应：散射X射线时，除与入射光波长λ0相同的成分，还有波长大于λ0的成分3.光电效应：光子具有能量康普顿效应：光子除了具有能量还具有动量光子的动量1.E＝mc2E一定的能量m一定的质量2.光子的动量：p＝ℎλλ波长h普朗克常量p动量【p＝mc①ε＝hf②ε＝mc2③联解①②③得p＝ℎλ】（f＝ν＝cλc光速f＝ν频率）光的波粒二象性1.波粒二象性：光具有波动性＋粒子性2.能量ε和动量p：描述物质的粒子性的重要物理量3.波长λ或频率ν：描述物质的波动性的典型物理量粒子的波动性1.德布罗意：①提出假设：实物粒子具有波动性②德布罗意波（物质波、概率波）：与实物粒子相联系的波2.概率波1.光的强弱对应光子数目：明纹处光子多，暗纹处光子少光子落在明纹处概率大，暗纹概率小2.光的波动性不是光子之间的相互作用引起，是光子自身固有性质不确定性关系不确定性关系1.托马斯·杨和菲涅耳：光的波动说麦克斯韦：光的电磁理论爱因斯坦：光子理论第十八章原子结构电子的发现原子可以分割，由更小微粒组成电子的发现1.汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流2.组成阴极射线的粒子为电子3.热离子发射：金属高温发射粒子现象4.密立根：电荷是量子化，任何带电体的电荷是e的整数倍e＝1.602 177 33（49）×10－19C 原子的核式结构模型汤姆孙：提出“枣糕模型”和“西瓜模型”α粒子散射实验1.α粒子：放射性物质（如铀和镭）发射出来快速运动粒子，带两个单位正电荷2.卢瑟福α粒子轰击金箔实验（α粒子散射实验）3.卢瑟福原子结构模型：原子核：原子中心一个很小的核原子全部的正电荷和质量集在此带负电电子在核外绕核旋转4.对α粒子散射实验数据分析：可估计原子核大小和正电荷数5.原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数（英）汤姆孙：发现电子氢原子光谱光谱1.光谱：光栅或棱镜把各颜色光按波长展开，获光的波长（频率）＋强度分布的记录2.线状谱：光谱有一条条的亮线3.连续光谱：非条，连在一起的光带例：炽热气体、液体及高温高压气体产生4.各原子发射光谱都是线状谱5.亮线：原子的特征谱线（元素发出多少频率的光，就吸收多少频率的光）。
普朗克黑体辐射理论(高中物理教学课件)完整版6
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.黑体辐射的实验规律
利用分光技术和热电偶等设备，可以测出黑体辐射电磁 波的强度按波长分布的情况。
1.黑体辐射的实验规律： 随着温度的升高： ①各种波长的辐射强度都增加； ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
二.黑体辐射的实验规律
2.黑体辐射的解释：
德国物理学家维恩： 在1896年，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； 英国物理学家瑞利： 在1900年，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，甚至会 引起“紫外灾难”。 德国物理学家普朗克： 1900 年10月，普朗克公式与 实验吻合得非常完美。
处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每秒通过的光
子(能量子)数约为（ A ）
A.2.4×1017个
B.2.4×1016个
C.2.4×1015个
D.2.4×1010个
例9.(多选)某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m，功率为
5.0×10-3W的连续激光.已知可见光波长的数量级为10-7m，
普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的（ BD）
高中物理选修3-5波粒二象性知识点总结
⾼中物理选修3-5波粒⼆象性知识点总结 波粒⼆象性是⾼考常考的内容，也是⾼中物理选修3-5课本中的重要知识点，下⾯是店铺给⼤家带来的⾼中物理波粒⼆象性知识点，希望对你有帮助。
⾼中物理选修3-5波粒⼆象性知识点 ⼀、能量量⼦化 1、量⼦理论的建⽴：1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最⼩能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量⼦ ε= hν h为普朗克常数(6.63×10-34J.S) 2、⿊体：如果某种物体能够完全吸收⼊射的各种波长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：⿊体辐射的规律为：温度越⾼各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极⼤值向波长较短的⽅向移动。
(普朗克的能量⼦理论很好的解释了这⼀现象) ⼆、科学的转折光的粒⼦性 1、光电效应(表明光⼦具有能量) (1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。
在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电⼦的现象叫做光电效应，发射出来的电⼦叫光电⼦。
(实验图在课本) (2)光电效应的研究结果： 新教材：①存在饱和电流，这表明⼊射光越强，单位时间内发射的光电⼦数越多;②存在遏⽌电压：;③截⽌频率：光电⼦的能量与⼊射光的频率有关，⽽与⼊射光的强弱⽆关，当⼊射光的频率低于截⽌频率时不能发⽣光电效应;④效应具有瞬时性：光电⼦的发射⼏乎是瞬时的，⼀般不超过10-9s。
⽼教材：①任何⼀种⾦属，都有⼀个极限频率，⼊射光的频率必须⼤于这个极限频率，才能产⽣光电效应;低于这个频率的光不能产⽣光电效应;②光电⼦的最⼤初动能与⼊射光的强度⽆关，只随着⼊射光频率的增⼤⽽增⼤;③⼊射光照到⾦属上时，光电⼦的发射⼏乎是瞬时的，⼀般不超过10-9s;④当⼊射光的频率⼤于极限频率时，光电流的强度与⼊射光的强度成正⽐。
(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱⾦属作为阴极K(与电源负极相连)，是因为碱⾦属有较⼩的逸出功。
高中物理人教版《普朗克黑体辐射理论》PPT获奖课件
三、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叫作_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 ×10-34 J·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。
二、黑体与黑体辐射 1.黑体:指能够_完__全__吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 2.黑体辐射的实验规律: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,如图所示。
3.黑体模型:如图所示,在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在 空腔内表面会发生多次_反__射__和_吸__收__,最终不能从空腔射出。这个小孔(而非空 腔壁)就成了一个_黑__体__。黑体是一个_理__想__化的物理模型。
四、光电效应实验规律 【思考】
提示:紫外线照射锌板后,发生光电效应,发射出电子,使验电器带电。
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1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的_电__子__从表面逸出的现象。 2.光电子:光电效应中发射出来的_电__子__。 3.光电效应的实验规律: (1)存在着_饱__和__电流:在光的频率不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大。 这表明对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。 (2)存在着遏止电压和_截__止__频率:光电子的最大初动能与入射光的频率有关, 而与入射光的强弱无关。当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效 应。 (3)光电效应具有_瞬__时__性__:光电效应几乎是瞬时发生的。
17.1_能量量子化
思考与讨论2：一座建设中的楼房 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？
二、黑体与黑体辐射
物体表面能够吸收和反射外 界射来的电磁波。
不透明材料制成 的带小孔的空腔。
如果一个物体在任何温度下，
对任何波长的电磁波都完全吸收， 而不反射与透射，则称这种物体 为绝对黑体，简称黑体。
当堂检测
1．黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是
(A ) A．温度
C．表面状况
B．材料 D．以上都正确
2．以下宏观概念，是“量子化”的是( D ) A．木棒的长度 B．物体的质量
C．物体的动量 D．学生的个数
当堂检测
3．一束红光从空气射入折射率为1.5的玻璃， 则这束红光的能量子将( C ) A．变小 B．变大 C．不变 D．不能确定
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
h=6.62610 ×10 -34 焦.秒
【例1】下列叙述正确的是（ ACD ） 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
材料鉴赏：
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 磁现象的麦克斯韦方程。
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。
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。
普朗克黑体辐射理论-高二物理课件(人教版2019选择性必修第三册)
建立了解释一切电磁现象的麦克斯韦方程组
力、电、光、声等都遵循的规律:
能量转化与守恒定律。
以至于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。
物理学史——人们对自然规律的认识历程
1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名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
一朵与迈克尔逊实验有关。
一朵与黑体辐射有关，
然而, 事隔不到一年(1900年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年)从 第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个 更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村
量子论使人们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？
【例题2】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 ）
解析： 随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长的关系：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。由此规律可知选项A正确。
高中物理选择性必修第三册 第四章典：例原子解结析构和波粒二象性 第1节:普朗克黑体辐射理论
三、能量子
3、能量子大小
普朗克仔细分析了黑体辐射，提出了要想让公式和实验结果相符， 那么只要认为：黑体辐射或吸收电磁波时的能量并不象经典物理学 所允许的可具有任意值。振动着的能量只能是某一最小能量ε（称为 能量子）的整数倍，即：ε, 1ε, 2ε, 3ε, ... nε. n为正整数，称为量子数 。
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高中物理黑体辐射的三个公式
（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，因此叫做热辐射。
2、黑体：能够完全吸收入射的各种电磁波而不发生反射的物体叫做黑体。
3、黑体辐射：(1)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。
(2)随温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都有增强；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
（二）、普朗克的能量量子化假说1、能量量子化：黑体的空腔壁由大量振子（振动着的带电微粒）组成，其能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，并以这个最小能量值为单位不断地辐射或吸收能量。
2、能量子：（1）定义：不可再分的最小能量值ε。
（2）关系式：ε=hν，ν是电磁波的频率_；h是普朗克常数，h=________。
（一）基本概念1光电效应：金属及其化合物在光（包括不可见光）的照射下，释放电子的现象叫做光电效应。
2光电子：在光电效应现象中释放出的电子叫做光电子。
3光电流：在光电效应现象中释放出的光电子在外电路中运动形成的电流叫做光电流。
4.光照强度：单位时间照到单位面积上光子的总能量。
公式A=Nh/tS5.逸出功：使电子从金属中逸出所需做功的最小值叫做这种金属的逸出功，不同金属的逸出功不同，同一种金属的逸出功一定。
6.金属的截止频率：电子吸收频率为的光子能量后，刚能够电离，即刚能克服逸出功。
这种光子的频率等于金属的截止频率。
（二）光电效应的规律规律1.产生条件：任何一种金属，都有一个极限频率（又叫截止频率，以ν0表示），入射光的频率低于这个频率就不能发生光电效应。
（1）实验现象：可见光照射锌板，无论光有多强，照射时间有多长，验电器箔片不张开；弧光灯（产生紫外线）照射，无论光多微弱，照射时间多短，箔片都会张开。
（2）经典电磁理论解释：电子会吸收多个光子，
能量累加，总会飞出去。
事实是“可见光照射锌板，无论光有多强，照射时间有多长，验电器箔片不张开”，所以无法解释，需出现新理论。