能量量子化上课课件 -

能量量子化物理学的新纪元第一节：荣昌仁义中学张波1、在烤火炉旁边有什么感觉？2、烤火炉的炉丝一开始是什么颜色？过一会儿又是什么颜色？此时你的感觉是什么？（1）七色光：（课外知识）

波长（λ）减小

频率（ν）增加

红

橙

黄

绿

蓝

靛

紫（2）频率与波长的关系：ν=（c是光速c=3.0×108m/s，ν是电磁波频率，λ为电磁波波长）思考与讨论一、黑体与黑体辐射（阅读课本28页1、2、3自然段，完成下列填空）1、热辐射（1）定义：我们周围的一切物体都在辐射

，这种辐射与物体的

有关，所以叫热辐射。（2）一般材料的热辐射特征:一般材料的物体，辐射的电磁波除与

有关，还与

的种类及

状况有关。即时讨论：“非典”期间，很多地方用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗？电磁波温度温度材料表面根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了这个人辐射的红外线的频率和强度。通过监测被测者的红外线的情况就知道了这个人的体温。2、黑体（1）定义：如果某种物体在任何温度下能够

入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是

，简称

。（2）黑体热辐射的特征：辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的

有关。不透明的材料制成带小孔的空腔，此小孔可近似看作黑体。如图所示。思考与讨论：一座建设中的楼房还没有安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处观察，把室内的亮度与楼房外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？强调：黑体看上去不一定是黑的，且是理想化模型，只有当其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由较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔，一些发光物体（太阳、白炽灯灯丝）也被当作黑体处理。完全吸收绝对黑体黑体温度小孔从远处看没有安装窗户的大楼时，一方面由于射入的光线反射出来的少；另一方面，由于人站的远，能反射进入我们眼睛的光线与外墙相比更少，即使墙已经粉刷，但看起来也比外墙暗的多。

热辐射特点

吸收、反射特点一般物体

黑体

思考与讨论：一般物体热辐射与黑体热辐射的区别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辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射思考与讨论：如果要研究物体的热辐射规律，是研究一般物体还是研究黑体？或者说为什么要研究黑体辐射的规律？二、黑体辐射的实验规律（阅读课本27--28页黑体辐射的实验规律部分，完成下列填空。）1、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的

有关，如图所示。（1）随着温度的升高，各种波长的辐射强度都

；（2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长

的方向移动。温度增加较短思考与讨论：怎样解释黑体辐射的实验规律呢？瑞利-琼斯线、维恩线维恩公式在短波部分与实验结果吻合得很好，但长波却不行。瑞利公式在长波部分与实验结果比较吻合。但在紫外区(波长范围在紫外线附近)竟算得辐射强度为无穷大，这个荒谬的结论被认为是物理学理论的灾难，当时称为“紫外灾难”。微观世界的某些规律，在我们宏观世弄看来可能不一样。

1、定义：普朗克认为，带电微粒的能量只能是某一最小能量值的

，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

地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做

。2、能量子的大小：

其中ν是

，h称为

常量，h=6.626×10-34J·s（常取6.63×10-34J·s）3．能量的量子化：在微观世界中能量是

的，或者说微观粒子的能量是

的，这种现象叫能量的量子化。即时讨论：结合教科书上的例子及生活实例说说你心中的连续性与量子化有什么区别？整数倍一份一份能量子普朗克量子化分立三、能量子：超越牛顿的发现（请同学们阅读教材p28第5段至p29第2段，回答以下内容。）人的个数、自然数、汽车、楼梯的阶梯、物体的带电量等等电磁波的频率练习1.以下宏观概念，哪些是“量子化”的（）

A.木棒的长度B.物体的质量

C.物体的动能

D.学生的个数练习2.人体表面辐射本领的最大值在波长为940μm处，对应的是何种辐射？能量子的值为多大？D答:热辐射ε=hν=h=6.63×10-34×≈2.11×10-22J小结：能量量子化热辐射：黑体：黑体辐射的规律：能量子：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关。如果物体在任何温度下能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射随温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度极大值向波长较短的方向移动。能量量子化：在微观世界中能量是量子化