【高中物理】普朗克黑体辐射理论（课件） 高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第三册）

§1普朗克黑体辐射理论高二物理（人教版2019）选择性必修第三册第四章原子结构和波粒二象性新课引入

量子论使人们认识了微观世界的运动规律，并发展了一系列对原子、分子等微观粒子进行有效操控和测量的技术。图为利用扫描隧道显微镜将48个铁原子排成的“原子围栏”。那么，人们认识量子规律的第一步是怎样迈出的？思考与讨论：一、黑体与黑体辐射1.黑体：如果一个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。注意：（1）黑体是个理想化的模型。（2）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。2.黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。新课讲授新课讲授黑体辐射实验研究：

加热黑体炉使其温度升高，黑体炉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。二、黑体辐射的实验规律1.辐射强度按波长分布与温度的关系: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。新课讲授维恩瑞利瑞利─金斯线维恩线二、黑体辐射的实验规律2.经典物理学所遇到的困难（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，短波荒唐新课讲授瑞利─金斯线维恩线黑体辐射公式：

1900年10月19日，普朗克在德国物理学会会议上提出黑体辐射公式。二、黑体辐射的实验规律3.普朗克的发现新课讲授1.普朗克的假定：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ε的整数倍。

三、能量子(1)γ是电磁波的频率；(2)h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h=6.626×10-34J·S4.宏观物体的能量是连续的；微观粒子的能量是量子化的。2.能量子：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一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的能量值ε叫做能量子。新课讲授3.最小能量：ε=hγ三、能量子新课讲授

普朗克抛弃了经典物理中的能量可连续变化、物体辐射或吸收的能量可以为任意值的旧观点，提出了能量子、物体辐射或吸收能量只能一份一份地按不连续的方式进行的新观点。这不仅成功地解决了热辐射中的难题，而且开创物理学研究新局面，标志着人类对自然规律的认识已经从从宏观领域进入微观领域，为量子力学的诞生奠定了基础。1918年他荣获诺贝尔物理学奖。1．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（）A．T1>T2B．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．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律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，这个小孔就成了一个黑体B课堂练习【答案】B【详解】A．由图可知，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，所以T1>T2，故A正确，不符合题意；B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关，故B错误，符合题意；C．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律,故C正确，不符合题意；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，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体，故D正确。故选B。课堂练习2．能正确解释黑体辐射实验规律的是（）A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论体系任何一种都能解释D．牛顿提出的微粒说B课堂练习【答案】B【详解】ABC．根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，故B正确，AC错误；D．牛顿提出的微粒说只能局限于解决宏观物体的低速运动，不能解释黑体辐射实验规律，故D错误。故选B。课堂练习3．关于对能量子的认识，下列说法正确的是（）A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值εB．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C．能量子与电磁波的频率成反比D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的B课堂练习【答案】B【详解】AB．由普朗克能量子假说可知带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍，故A错误，B正确；C．最小能量值ε=hν，ε与ν成正比，故C错误；D．能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故D错误。故选B。课堂练习4．关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（）A．认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的B．认为能量值是连