人教版高中物理必修三 （能量量子化）教育課件

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步5能量量子化

1.了解熱輻射和黑體的概念.2.初步了解微觀世界的量子化特征，知道普朗克常量.3.了解原子的能級結(jié)構(gòu).學(xué)習(xí)目標知識梳理重點探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、熱輻射知識梳理1.概念：一切物體都在輻射電磁波，且輻射與物體的

有關(guān)，所以叫熱輻射.2.特點：溫度升高時，熱輻射中波長較

的成分越來越強.3.黑體：能夠完全吸收入射的各種波長的

而不發(fā)生反射.溫度短電磁波1.概念：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的

，這個最小的能量值ε叫能量子.2.大?。害牛?/p>

，其中h＝6.63×10－34J·s.3.愛因斯坦光子說：光是由一個個不可分割的能量子組成，能量大小為

，光的能量子稱作

.二、能量子整數(shù)倍hνhν光子1.原子的能量是

的，量子化的能量值叫

.2.原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時

光子，光子的能量等于前后兩個能級

.三、能級量子化能級放出之差判斷下列說法的正誤.(1)紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線.(

)(2)黑體一定是黑色的.(

)(3)熱輻射只能產(chǎn)生于高溫物體.(

)(4)當(dāng)原子從能量較高的能態(tài)躍遷到能量較低的能態(tài)時，會放出任意能量的光子.(

)即學(xué)即用××××1.黑體實際上是不存在的，只是一種理想情況.2.黑體不一定是黑的，只有當(dāng)自身輻射的可見光非常微弱時看上去才是黑的；有些可看成黑體的物體由于有較強的輻射，看起來還會很明亮，如煉鋼爐口上的小孔.3.黑體同其他物體一樣也在輻射電磁波，黑體的輻射規(guī)律最為簡單，黑體輻射強度只與溫度有關(guān).一、熱輻射和黑體輻射重點探究4.一般物體和黑體的熱輻射、反射、吸收的特點熱輻射不一定需要高溫，任何溫度都能發(fā)生熱輻射，只是溫度低時輻射弱，溫度高時輻射強.在一定溫度下，不同物體所輻射的光譜的成分有顯著不同.

熱輻射特點吸收、反射的特點一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，與材料的種類、表面狀況有關(guān)既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波的波長等因素有關(guān)黑體輻射電磁波的強弱按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)完全吸收各種入射電磁波，不反射例１

(多選)下列敘述正確的是A.一切物體都在輻射電磁波B.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān)D.黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波√√√解析根據(jù)熱輻射定義知A正確；根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料種類和表面狀況有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān)，B錯誤，C正確；根據(jù)黑體定義知D正確.二、能量子1.普朗克的能量子概念(1)能量子：普朗克認為微觀世界中帶電粒子的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，當(dāng)帶電粒子輻射或吸收能量時，也只能以這個最小能量值為單位一份一份地吸收或輻射，這樣的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中h叫作普朗克常量，實驗測得h＝6.63×10－34J·s，ν為電磁波的頻率.(2)能量的量子化：在微觀世界中能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫作能量的量子化.量子化的基本特征就是在某一范圍內(nèi)取值是不連續(xù)的.2.愛因斯坦的光子說光不僅在發(fā)射和吸收時能量是一份一份的，而且光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，這些能量子被稱為光子.頻率為ν的光子的能量為ε＝hν.例2

光是一種電磁波，可見光的波長的大致范圍是400～700nm.400nm、700nm電磁波輻射的能量子的值各是多少？(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)答案4.97×10－19J

2.84×10－19J三、能級1.原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能級.2.原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時放出光子，光子的能量等于前后兩個能級之差.3.放出的光子的能量是分立的，所以原子的發(fā)射光譜是一些分立的亮線.例3

(多選)下列說法正確的是A.原子的能量是連續(xù)的，原子的能量從某一能量值變?yōu)榱硪荒芰恐担梢赃B續(xù)變化B.原子從低能級向高能級躍遷時放出光子C.原子從高能級向低能級躍遷時放出光子，且光子的能量等于前后兩

個能級之差D.由于能級的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的發(fā)

射光譜只有一些分立的亮線√√解析原子的能量是量子化的，原子從高能級會自發(fā)地向低能級躍遷，向外放出光子.光子的能量hν＝E初－E末，由于能級的分立性，放出的光子的能量也是分立的，所以原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線，故C、D正確.1.(黑體輻射)(多選)下列說法正確的是A.只有溫度高的物體才會有熱輻射B.黑體只是從外界吸收能量，從不向外界輻射能量C.黑體可以看起來很明亮，是因為黑體可以有較強的輻射D.一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種

類和表面情況有關(guān)123隨堂演練√√4解析任何物體在任何溫度下都存在輻射，溫度越高輻射的能量越多，A錯誤；能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體叫作黑體，黑體不反射電磁波，但可以向外輻射電磁波，有些黑體有較強的輻射，看起來也可以很明亮，B錯誤，C正確；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與構(gòu)成黑體的材料、形狀無關(guān)，而一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類和表面情況有關(guān)，D正確.12342.(能量的量子化)(多選)對于帶電微粒的輻射和吸收能量時的特點，以下說法正確的是A.以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收B.輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C.吸收的能量可以是連續(xù)的D.輻射和吸收的能量是量子化的123√√√解析帶電微粒輻射和吸收能量時是以最小能量值——能量子ε的整數(shù)倍一份一份地輻射或吸收的，是不連續(xù)的，故A、B、D正確，C錯誤.43.(能量子)已知某單色光的波長為λ，真空中光速為c，普朗克常量為h，則電磁波輻射的能量子ε的值為123√解析由光速、波長的關(guān)系可得出光的頻率ν＝

，從而ε＝hν＝h，故A正確.44.(能量子)某激光器能發(fā)射波長為λ的激光，發(fā)射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量，則激光器t時間內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)為123√t時間內(nèi)發(fā)光的總能量為