4.1普朗克黑體輻射理論人教版選擇性必修第三冊同步課件1.了解黑體及黑體輻射的概念。2.了解黑體輻射的實驗規律。3.知道能量子概念,能說出普朗克提出的能量子假說內容。4.了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點。一座建設中的樓房還沒安裝窗子，盡管室內已經粉刷，如果從遠處看窗內，你會發現什么？為什么？向遠處觀察打開的窗子近似黑色1.黑體吸收某些波長的輻射能(無反射)發射各種波長的熱輻射能處于某一溫度(1)定義：如果一個物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波，而不發生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。外來各種波長的輻射能知識點一：黑體與黑體輻射不透明材料制成的帶小孔的空腔(2)理解：①黑體是個理想化的模型。②一般物體的輻射與溫度、材料、表面狀況有關，但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。2.黑體輻射：黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。問題：為什么要研究黑體輻射？黑體沒有反射的電磁波。黑體輻射規律只與黑體的溫度有關。研究黑體輻射的規律是了解一般物體熱輻射性質的基礎。黑體（小孔表面）T集光透鏡平行光管分光元件會聚透鏡及探頭電爐（控制溫度）1.實驗原理：分光元件（如棱鏡或光柵等）將不同波長的輻射按一定的角度關系分開，轉動探測系統測量不同波長輻射的強度分布。再推算出黑體單色輻出度按波長的分布。知識點二：黑體輻射的實驗2.實驗規律特點：(1)溫度一定時，黑體輻射強度隨波長的分布有一個

；(2)溫度升高，各種波長的輻射強度都

；(3)溫度升高，輻射強度的極大值向波長

的方向移動。輻射強度:單位時間內從物體單位面積上所發射的各種波長的總輻射能，稱為輻射強度。極大值增加較短3.黑體輻射實驗規律的解釋熱力學電磁學＋維恩（德）1896年提出了一個輻射強度隨波長及溫度變化的半經驗公式——維恩公式瑞利1900年也提出了一個理論公式，后經金斯改進，合稱瑞利-金斯公式短波符合；長波不符合維恩線瑞利-金斯線長波符合；短波不符合——紫外災難經典難以解釋！物理學兩朵烏云之一！

1900年10月19日，普朗克在德國物理學會會議上提出黑體輻射公式。1.普朗克的假定：組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數倍。

(1)γ是電磁波的頻率；(2)h是一個常量，后人稱之為普朗克常量，其值為h=6.626×10-34J·S4.宏觀物體的能量是連續的；微觀粒子的能量是量子化的。2.能量子：當帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的。這個不可再分的能量值ε叫做能量子。3.最小能量：ε=hγ知識點三：能量子宏觀世界中：能量可以是任意值，可以連續變化。微觀世界中：微觀粒子的能量只能是一個一個的特定值，不能連續變化。（能量量子）5.能量子的理解

能量量子化經典：物體的重力勢能，彈簧振子的彈性勢能。量子：物體的帶電量，電子繞原子核運動的軌道半徑。經典量子連續分立6.量子化假設的意義普朗克拋棄了經典物理中的能量可連續變化、物體輻射或吸收的能量可以為任意值的舊觀點，提出了能量子、物體輻射或吸收能量只能一份一份地按不連續的方式進行的新觀點。不僅成功地解決了熱輻射中的難題，而且開創物理學研究新局面，標志著人類對自然規律的認識已經從從宏觀領域進入微觀領域，為量子力學的誕生奠定了基礎。1918年榮獲諾貝爾物理學獎1.(多選)下列有關黑體和黑體輻射的說法正確的是（

）A.黑體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無反射B.黑體的溫度升高時可以輻射出任何頻率的電磁波(包括可見光和不可見光)C.黑體輻射的實驗規律可以利用經典物理學的理論來解釋D.黑體輻射的實驗規律無法用經典物理學的理論解釋ABD2.(多選)1900年德國物理學家普朗克在研究黑體輻射時提出了一個大膽的假說，即能量子假說，下列說法屬于能量子假說內容的是（

）A.物質發射(或吸收)能量時，能量不是連續的，而是一份一份進行的B.能量子假說中將每一份能量單位，稱為“能量子”C.能量子假說中的能量子的能量ε＝hν，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量D.能量子假說認為能量是連續的，是不可分割的ABC3.在實驗室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看作黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內的溫度。如圖所示是黑體的輻射強度與其輻射光波長的關系圖象，則下列說法正確的是（）A．T1>T2B．T1<T2C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低D．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較長方向移動A4.（多選)關于對普朗克能量子假說的認識，下列說法正確的是（

）A.振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值εB.帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍C.能量子與電磁波的頻率成正比D.這一假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的BC5.2017年，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發出了波長在100nm（1nm=10–9m）附近連續可調的世界上最強的極紫外自由電子激光脈沖。“大連光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術、霧霾治理等領域的研究中發揮重要作用。一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎。據此判斷，能夠電離一個分子的能量約為（取普朗克常量h=6.6×10–34J·s，真空中光速c=3×108m/s）（）A.10–21J B.10–18JC.10–15J D.10–12JB黑體輻射：不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波黑體輻射的實驗原理普朗克黑體輻射理