第四章原子结构和波粒二象性;;知识点一黑体与黑体辐射;2.什么是黑体?下图所示的带小孔的空腔为什么可以看成黑体?;3.黑体辐射.
黑体虽然不电磁波,却可以向外电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射.
4.一般物体与黑体不同.
(1)对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除了与温度有关,还与材料的及有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关.
(2)一般物体既吸收电磁波又反射电磁波;黑体完全入射的各种电磁波而不.;知识点二黑体辐射的实验规律;2.黑体辐射的理论解释.
(1)建立理论的基础:依据和的知识寻求黑体辐射的理论解释.
(2)维恩公式:在区与实验非常接近,在区则与实验偏离较大.
(3)瑞利公式:在区与实验基本一致,但在区与实验严重不符.
(4)普朗克公式:与实验吻合得非常完美.普朗克尝试从电磁学、力学、物理学等物理学的基本理论出发,把这个公式推导出来.;知识点三能量子;2.(1)能量子:普朗克认为,组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个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)能量子大小:不可再分的最小能量值ε=,其中ν是电磁波的,h是普朗克常量,h=.?
(3)宏观物体的能量值是;而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是.;小试身手;探究一黑体与黑体辐射;答案:外界经小孔射入容器的光在内部多次反射和吸收,没有光射出,所以带小孔的容器可以看成绝对黑体.;过程建构;4.一般物体与黑体的比较.;【典例1】(多选)按照推算,宇宙中应存在黑体辐射.科学家发现了宇宙微波背景辐射的光谱形状及其温度在不同方向上的微小变化.下列与宇宙微波背景辐射光谱相关的说法正确的是 ()
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度有关
C.黑体的热辐射实质上是电磁辐射
D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说;解析:根据热辐射的概念知,A正确.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,而黑体辐射只与黑体的温度有关,B错误.普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说,他认为能量是一份一份的,不可再分的最小能量值ε叫作能量子,黑体辐射本质上是电磁辐射,C、D正确.;探究二黑体辐射的实验规律;2.当温度从1100K升高到1700K时,四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系如图所示.随温度的升高各种波长的电磁波的辐射强度怎么变化?辐射强度极大值对应的波长如何变化?;3.在新的理论诞生之前,人们很自然地要依据已有的热学和电磁学规律来解释黑体辐射的规律.德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式,维恩公式和瑞利公式解释黑体辐射规律时遇到了什么问题?;过程建构;【典例2】(多选)黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知
();答案:ACD;探究三能量子;1.对能量子的理解.
(1)物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的,谐振子的能量是不连续的,只能是hν的整数倍.
(2)微观世界中的物理系统,如原子、分子和离子等,其能量正如普朗克所假设的那样,只可能取某些特定的值,即微观粒子的能量是量子化的.
2.能量量子化假说的意义.
普朗克的量子化假设把人类对微观世界的认识推到了一个新的高度,对现代物理学的发展产生了革命性的影响.普朗克常量h是自然界中最基本的常量之一,它体现了微观世界的基本特征,架起了电磁波的波动性与粒子性的桥梁.;【典例3】(多选)对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点,下列说法正确的是 ()
A.以某一个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收
B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍
C.吸收的能量可以是连续的
D.辐射和吸收的能量是量子化的;解析:带电微粒辐射或吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍或一份一份地辐射或吸收的,是不连续的,A、B、D正确,C错误.;课堂评价;2.下列