1、第第1 1节普朗克黑体辐射理论节普朗克黑体辐射理论第四章原子结构和波粒二象性1.1.了解什么是热辐射及热辐射的特性,了解黑体与黑体了解什么是热辐射及热辐射的特性,了解黑体与黑体辐射辐射2 2了解黑体辐射的实验规律,了解黑体辐射的强度与了解黑体辐射的实验规律,了解黑体辐射的强度与波长的关系波长的关系学习目标知识点 黑体与黑体辐射(1)热辐射我们周围的一切物体都在辐射电磁波这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射物体热辐射中随温度的升高,辐射的较短波长的电磁波的成分越来越强1新知探究热辐射一定在高温下才能发生吗?热辐射不一定需要高温,任何温度的物体都能发出一定的热辐射,如任何物体都在不停地向外辐射
2、红外线,这就是一种热辐射,即使是冰块,也在向外辐射红外线,只是温度低时辐射弱,温度高时辐射强名师指点知识点 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。1新知探究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。名师指点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
3、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,这个小孔就成了一个绝对黑体。名师指点黑体不存在,为什么还研究黑体?黑体是一个理想化的物理模型通过建立这样一个模型,会给研究带来方便名师指点一般物体与黑体的比较名师指点热辐射特点吸收、反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,不反射知识点 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。1新知
4、探究知识点 黑体与黑体辐射(4)黑体辐射的特点:对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关,而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。1新知探究知识点 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。(1)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加;(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。2新知探究知识点 能量子(1)能量子:普朗克假定,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e的整数倍,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进行的,这个不可再分的最小能量值叫
5、能量子。3新知探究知识点 能量子(2)能量子公式h,其中是电磁波的频率,h称为普朗克常量h6.6261034 Js.(一般取h6.631034Js)3新知探究知识点 能量子(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这种现象叫能量的量子化3新知探究知识点 能量子(4)普朗克理论借助于能量子的假说,普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合之好令人击掌叫绝普朗克在1900年把能量子列入物理学,正确地破除了“能量连续变化”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一3新知探究1.(多选)下列叙述正确的是()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
6、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课堂训练解析:根据热辐射定义知A对;根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,B、C错、D对答案:AD课堂训练2.关于对黑体的认识,下列说法正确的是()A黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关D如果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经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体课堂训练解析:黑体自身辐射电磁波,不一定是黑的,A错误。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,B错误,C正确。小孔只吸收电磁波,不反射电磁波,因此小孔成了一个黑体,而不是空腔,D错误。答案:C课堂训练谢谢谢谢