普朗克黑体辐射理论人教版【知识架构+对点训练】 高二物理备课精研提升

4.1普朗克黑体辐射理论基础导学要点一、黑体与黑体辐射（一）黑体与黑体辐射1．黑体：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．2．黑体辐射(1)定义：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．(2)黑体辐射特点：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．（二）黑体辐射的实验规律1．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加．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．要点二、能量子1．定义：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，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子．2．表达式：ε＝hν.其中ν是带电微粒的振动频率，即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率．h称为普朗克常量．h＝6.62607015×10－34J·s.3．能量的量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的．要点突破突破一：对黑体的理解对黑体的理解（1）黑体是一个理想化的物理模型，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，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。(2)黑体看上去不一定是黑的，有些可看成黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮．2．一般物体与黑体的比较热辐射特点吸收、反射特点一般物体辐射电磁波的情况与温度、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3.黑体辐射的实验规律(1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值．(2)随着温度的升高①各种波长的辐射强度都有增加；②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图所示。突破二：普朗克的量子化假设1．普朗克的量子化假设(1)能量子：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，例如可能是ε或2ε、3ε……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．这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。(2)能量子表达式：ε＝hνν是带电微粒的振动频率，h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h＝6.62607015×10－34J·s。(3)能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫作能量的量子化。2．对能量量子化的理解(1)物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。(2)在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。典例精析题型一：黑体与黑体辐射例一．下列说法正确的是（）A．只有高温物体才能产生热辐射，黑体一定是黑色的B．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生D．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场变式迁移1：下列说法正确的是（）A．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，与材料的种类及表面状况无关B．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波C．新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强D．微波有很强的热效应，所以用微波炉加热食物题型二：能量子例二．下列说法中正确的是（）A．伽利略预言了电磁波的存在B．变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场C．焦耳最早提出能量量子化假说D．黑体是一种理想模型，其辐射强度只与温度有关变式迁移2：关于电磁学的发展历程，下列说法错误的是（）A．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论B．奥斯特发现了电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加深入C．法拉第发明了世界上第一台发电机——圆盘发电机D．普朗克通过对黑体辐射的研究首次提出能量子的概念强化训练选择题1、黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是()A.随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B.随温度降低，各种波长的辐射强度都增加C.随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动2、下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的强度与温度无关C.随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波3、硅光电池是一种将光辐射的能量转化为电能的新型电池。若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h为普朗克常量，c为光速）A.hcλ0B.Nh4、.“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是()A.I增大，λ增大B.I增大，λ减小C.I减小，λ增大D.I减小，λ减小5、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6、普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，下列关于描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()A.B.C.D.7、人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34A.2.3×10-C.7.0×10-8、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9、下列叙述正确的是（）A．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关B．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长C．爱因斯坦首次提出能量子假说，成功解释了黑体辐射规律D．奥斯特发现了电流的磁效应，赫兹预言了电磁波的存在10、热辐射是指所有物体都要向外辐射电磁波的现象。辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量。在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线，图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示某种波长的电磁波的辐射强度，则由Mλ-λ图线可知，同一物体在不同温度下（）A．向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的C．向外辐射的电