人教版物理新教材《能量量子化》ppt1
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人教版高中物理选修3-517.1能量量子化课件1
想一想
从远处视察我们上课的教学楼，打开的窗子 与关闭的窗子有什么不同？
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
T
空腔
平行光管
三棱镜
2. 辐射强度按波长散布与温度的关系
特点：随温度的升高
①各种波长的辐射强度 都在增加；
②辐射强度的最大值向 短波方向移动。
3. 经典物理学所遇到的困难
M ,T 实验值
紫 瑞
外利
─
灾金
难
斯 线
1) 维恩的经验公式： 短波符合，长波不符合 2) 瑞利 ─ 金斯公式： 长波符合，短波荒唐
维恩线 0 1 2 3 4 5 67 8
/μm
普朗克能量子假说
1. 振动的带电微粒，它们的能量是某一最小能量
的整数倍：E = nε n = 1，2，…
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散布只与黑体温
度有关 D. 黑体能够完全吸取入射的各种波长的电磁波
习题：对应于3.4×l0 ─19 J 的能量子，其电磁辐射的频 率和波长各是多少？
解：根据公式 ε = hν 和 ν =
c
得
辐射强度及波长成分的散布随温度变化
一般物体的辐射与温度、材料的种
类及表面状况有关，但黑体辐射电
磁波的强度按波长的散布只与黑体
的温度有关， 因而反应了某种具有
不透明材料
普遍意义的客观规律。
制成的带小孔的空腔
物体表面能够吸取和反射外界射来的电磁波。
如果某种物体能够在任何温度下，对入射的任何波长的 电磁波都完全吸取，而不产生反射，这种物体就是绝对黑体， 简称黑体。
人教版高中物理必修三 《能量量子化》PPT精品课件
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第二十三页，共二十四页。
本课结束
第二十四页，共二十四页。
第十八页，共二十四页。
随堂演练
1.(黑体辐射)(多选)下列说法正确的是 A.只有温度高的物体才会有热辐射 B.黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量
√C.黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以有较强的辐射
√D.一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种 类和表面情况有关
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. 能级
2.原子从高能态向低能态跃迁时 放出 光子，光子的能量等于前后两个能
级 之差 .
第六页，共二十四页。
即学即用
判断下列说法的正误.
(1)红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线.( ) × (2)黑体一定是黑色的.( ×)
(3)热辐射只能产生于高温物体.( ) ×
(4)当原子从能量较高的能态跃迁到能量较低的能态时，会放出任意能量的光
子.( ) ×
第七页，共二十四页。
重点探究 一、热辐射和黑体辐射 1.黑体实际上是不存在的，只是一种理想情况.
2.黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有 些可看成黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的
小孔. 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 射强度只与温度有关.
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科 目：物理 适用版本：人教版 适用范围：【教师教学】
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第一页，共二十四页。
学习目标
1.了解热辐射和黑体的概念. 2.初步了解微观世界的量子化特征，知道普朗克常量. 3.了解原子的能级结构.
人教版高中物理《能量量子化》完美课件1
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。
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
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
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
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
•
8、横向立意：就是在思考问题的过程 中，思 维顺着 原材料 所告诉 读者的 指向去 考虑。 我们无 论做什 么事， 都不能 脱离实 际。这 种立意 的好处 是能紧 扣材料 的基本 倾向、 主要观 点，因 而不会 出现偏 题、走 题的现 象。
感谢观看，欢迎指导！
由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，原子的发射光谱 只有一些分立的亮线
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
【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 电磁波
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
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
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
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
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
•
8、横向立意：就是在思考问题的过程 中，思 维顺着 原材料 所告诉 读者的 指向去 考虑。 我们无 论做什 么事， 都不能 脱离实 际。这 种立意 的好处 是能紧 扣材料 的基本 倾向、 主要观 点，因 而不会 出现偏 题、走 题的现 象。
感谢观看，欢迎指导！
由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，原子的发射光谱 只有一些分立的亮线
氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。
【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 电磁波
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
【新教材人教版物理】能量量子化PPT精品课件1
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。( × )
[归纳] 1.黑体不一定是黑的，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，如炼钢炉口上的小 孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2.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，黑体辐射强度 只与温度有关。
[思考判断] (1)处于基态的原子是不稳定的，会自发地向其他能级跃迁，放出光子。( × ) (2)不同的原子具有相同的能级，原子跃迁时辐射的光子频率是相同的。( × )
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。
[典型例题] [例1] 近年来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目
标，主要是因为( ) A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体 B.一切物体均在不停地辐射红外线 C.一切高温物体均在不停地辐射红外线 D.红外线属于可见光
[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。( × )
[归纳] 1.黑体不一定是黑的，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，如炼钢炉口上的小 孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 2.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，黑体辐射强度 只与温度有关。
[思考判断] (1)处于基态的原子是不稳定的，会自发地向其他能级跃迁，放出光子。( × ) (2)不同的原子具有相同的能级，原子跃迁时辐射的光子频率是相同的。( × )
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。
[典型例题] [例1] 近年来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目
标，主要是因为( ) A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体 B.一切物体均在不停地辐射红外线 C.一切高温物体均在不停地辐射红外线 D.红外线属于可见光
物理选修3-5人教版1能量量子化(22张)-PPT优秀课件
物理选修3-5人教版 17.1能量量子化 (共22张PPT) 物理选修3-5人教版 17.1能量量子化 (共22张PPT)
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实验装置 TT
平行光管 三棱镜
e0(,T)
实验结果
λ
0 1 2 3 4 5 6 (μm)
物理选修3-5人教版 17.1能量量子化 (共22张PPT)
黑体辐射实验是物理学晴朗天空中
M0(T)
实验值 一朵令人不安的乌云。
紫
普
维恩线
o1 2 3 4 5
6 78
/μm
物理选修3-5人教版 17.1能量量子化 (共22张PPT)
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普朗克的能量子假说和黑体辐射公式
1.黑体辐射公式 1900.10.19 普朗克在德国 物理学会会议上提出一个 黑体辐射公式
M(T)2cπ2heh/k3T1
h6.5 5 1 0 3J 4s
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17.1能量量子化
黑体与 黑体辐射
1. 热辐射现象
固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长 的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发 而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的 特征与温度有关。
固体在温度升高时颜色的变化
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一、 热辐射及其特点 1. 热辐射
《能量量子化》优秀课件1人教版1
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核心素养微专题
课堂小练 | 素养达成
物理 必修 第三册 配人教版
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
No Image
(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
第十三章 5 《能量量子化》课件ppt
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
体的定义知D正确。
探究二
能量子
【情境导引】
普朗克的能量量子化的观点与宏观世界中我们对能量的认识有什么不同?
要点提示 宏观世界中我们认为能量是连续变化的,普朗克的“能量子”观点
则认为能量是一份一份的,每一份是一个最小能量单位,即能量不是连续的。
丰富和深化了人们对物质世界的认识。(科学态度与责任)
思维导图
课前篇 自主预习
【必备知识】
一、热辐射
想一想红外体温计具有方便快捷的特点,那么,这种体温计是根据什么制成
的呢?
提示 将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。红外线辐射
能量的大小与物体本身的温度是相关联的,根据转变成电信号大小,就可以
主要是因为(
)
A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线,照射被视物体
B.一切物体均在不停地辐射红外线
C.一切高温物体均在不停地辐射红外线
D.红外线属于可见光
答案 B
解析 一切物体都在不停地向外辐射红外线,不同物体辐射出来的红外线不
同,采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置,不受白
天和夜晚的影响,故B正确。
宏观世界中我们认为能量是连续变化的是因为每一个能量子的能量都很
小,宏观变化中有大量的能量子,就可以看作连续的。而研究微观粒子时,
收,把一定量的煤烟置于阳光下照射,它的温度是否一直在上升?
要点提示 不会,因为随着能量不断吸收,还伴随着能量的辐射,最终将趋于
平衡。
【知识归纳】
1.黑体实际上是不存在的,只是一种理想情况。
2.黑体不一定是黑的,只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑
体的定义知D正确。
探究二
能量子
【情境导引】
普朗克的能量量子化的观点与宏观世界中我们对能量的认识有什么不同?
要点提示 宏观世界中我们认为能量是连续变化的,普朗克的“能量子”观点
则认为能量是一份一份的,每一份是一个最小能量单位,即能量不是连续的。
丰富和深化了人们对物质世界的认识。(科学态度与责任)
思维导图
课前篇 自主预习
【必备知识】
一、热辐射
想一想红外体温计具有方便快捷的特点,那么,这种体温计是根据什么制成
的呢?
提示 将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。红外线辐射
能量的大小与物体本身的温度是相关联的,根据转变成电信号大小,就可以
主要是因为(
)
A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线,照射被视物体
B.一切物体均在不停地辐射红外线
C.一切高温物体均在不停地辐射红外线
D.红外线属于可见光
答案 B
解析 一切物体都在不停地向外辐射红外线,不同物体辐射出来的红外线不
同,采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置,不受白
天和夜晚的影响,故B正确。
宏观世界中我们认为能量是连续变化的是因为每一个能量子的能量都很
小,宏观变化中有大量的能量子,就可以看作连续的。而研究微观粒子时,
收,把一定量的煤烟置于阳光下照射,它的温度是否一直在上升?
要点提示 不会,因为随着能量不断吸收,还伴随着能量的辐射,最终将趋于
平衡。
【知识归纳】
1.黑体实际上是不存在的,只是一种理想情况。
2.黑体不一定是黑的,只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑
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例如，铁块随着温度升高： 现象：不发光→ 暗红→ 赤红→ 橘红→ 黄白色
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表明：铁块辐射电磁波
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一、热辐射
1、 一切物体，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。
E h
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四、能级
n=
由量子力学得出的氢原子能级图
n=5
n=4
1、能级: 微观世界子系统，原子的能量是量子
巴 耳
化的。这些量子化的能量叫做能级。
n=2
末
系
高能级: 能量较高的能级
n=1
低能级: 能量较低的能级
基能级: 能量最低的能级 (相应的状态称基态）
激发能级: 能量高于基能级的其它所有能级(相应状态称激发态)
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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
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、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．
h = 6.626 ×10-34 焦 秒
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三、能量子：超越牛顿的发现
2、光子 （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。这个现象叫光电效应，这种电子常被称为光电子。
（2）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，是 普朗克常量，这些能量叫光子。
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，……”
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？
能量
经典
量子
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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13.5 能量量子化
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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。
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。
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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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。
TT
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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
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。
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。
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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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.
800 K
1000 K
1200 K
表明：铁块辐射电磁波
1400 K
一、热辐射
1、 一切物体，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。
E h
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四、能级
n=
由量子力学得出的氢原子能级图
n=5
n=4
1、能级: 微观世界子系统，原子的能量是量子
巴 耳
化的。这些量子化的能量叫做能级。
n=2
末
系
高能级: 能量较高的能级
n=1
低能级: 能量较低的能级
基能级: 能量最低的能级 (相应的状态称基态）
激发能级: 能量高于基能级的其它所有能级(相应状态称激发态)
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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
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、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．
h = 6.626 ×10-34 焦 秒
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三、能量子：超越牛顿的发现
2、光子 （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。这个现象叫光电效应，这种电子常被称为光电子。
（2）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，是 普朗克常量，这些能量叫光子。
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，……”
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？
能量
经典
量子
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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13.5 能量量子化
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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。
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。
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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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。
TT
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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
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。
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。
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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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.