高二物理選修3-5第十七章波粒二象性 第一節(jié) 能量量子化 學案教師版

1、.第十七章 波粒二象性第一節(jié) 能量量子化 學案班別 姓名 學號 一、自主預習1黑體與黑體輻射1熱輻射：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的_有關，所以叫做熱輻射。2黑體：是指可以_吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體。2黑體輻射的實驗規(guī)律1一般材料的物體，輻射的電磁波除與溫度有關外，還與材料的_及外表狀況有關。2黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的_有關。隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都_。隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長_的方向挪動。3能量子1定義：普朗克認為，帶電微粒輻射或者吸收能量時，只能輻射或吸收某個最小能量值的_。即能量的輻射或者吸收只能是_的。

2、這個不可再分的最小能量值叫做能量子。2能量子的大?。篲，其中是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量。h6.63×1034 J·s。溫度 完全種類 溫度 增加 較短整數(shù)倍 一份一份 =h二、課堂打破【例題】神光“裝置是我國規(guī)模最大，國際上為數(shù)不多的高功率固體激光系統(tǒng)，利用它可獲得能量為2 400 J、波長為0.35 m的紫外激光，普朗克常量h=6.63×1034 J·s，那么該紫外激光所含光子數(shù)為_個取兩位有效數(shù)字。參考答案：4.2×1021試題解析：每個光子的能量E0=h=h，故所含的光子數(shù)為n= 個4.2×1021個三、穩(wěn)固訓練1.以下宏

3、觀概念中，是量子化的有A物體的質量B彈簧振子的能量C汽車的個數(shù)D衛(wèi)星繞地球運行的軌道2普朗克常量是自然界的一種根本常數(shù)，它的數(shù)值是A6.02×1023 mol B6.625×103 mol·sC6.626×1034 J·s D6.626×1034 mol·s3關于對黑體的認識，以下說法正確的選項是A黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除與溫度有關外，還與材料的種類及外表狀況有關C黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關，與材料的種類及外表狀況無關D假如在一個空腔壁上開一個很小的孔

4、，射入小孔的電磁波在空腔內外表經(jīng)屢次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體4甲、乙兩種單色光分別垂直進入一塊厚玻璃磚，它們通過玻璃磚的時間t甲>t乙，那么，甲、乙兩種單色光光子的能量關系是AE甲>E乙BE甲<E乙CE甲E乙D不能確定5多項選擇黑體輻射的實驗規(guī)律如下圖，由圖可知A隨溫度升高，各種波長的輻射強度都增大B隨溫度降低，各種波長的輻射強度都增大C隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向挪動D隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向挪動6某種單色光的波長為，在真空中光速為c，普朗克常量為h，那么電磁波輻射的能量子的值為Ah B.C. D以上均不正確

5、7“約瑟夫森結由超導體和絕緣體制成假設在結兩端加恒定電壓U，那么它會輻射頻率為的電磁波，且與U成正比，即kU.比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關你可能不理解此現(xiàn)象的機理，但仍可運用物理學中常用的方法，在以下選項中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為A. B. C2he D.8氮氖激光器發(fā)出波長為633 nm的激光，當激光器的輸出功率為1 mW時，每秒發(fā)出的光子數(shù)為A2.2×1015 B3.3×1015C2.2×1014 D3.3×10149二氧化碳能很好吸收紅外長波輻射，這種長波輻射的波長范圍約是1.43×1031.6×103m

6、，相應的光子能量的范圍是_。普朗克常量h6.6×1034J·s，真空中的光速c3.0×108m/s，結果取兩位有效數(shù)字10一座建立中的樓房還沒有安裝窗子，盡管室內已經(jīng)粉刷，假如從遠處觀察，把窗內的亮度與樓房外墻的亮度相比，你會發(fā)現(xiàn)什么？為什么？11.光是一種電磁波，可見光的波長的大致范圍是400700 nm.400 nm、700 nm電磁輻射的能量子的值各是多少？h6.63×1034 J·s12.小燈泡的功率P1 W，設其發(fā)出的光向四周均勻輻射，平均波長106m，求小燈泡每秒鐘輻射的光子數(shù)是多少？h6.63×1034 J·s

7、第十七章 波粒二象性1.能量量子化 參考答案及解析1. 【答案】C【解析】汽車的個數(shù)的數(shù)值只能取正整數(shù)，不能取分數(shù)或小數(shù)，因此是不連續(xù)的，是量子化的其他三個物理量的數(shù)值都可以取小數(shù)或分數(shù)，甚至取無理數(shù)也可以，因此是連續(xù)的，非量子化的.2. 【答案】C【解析】普朗克常量是一個定值，由實驗測得它的準確數(shù)值為6.626×1034 J·s，在記憶時關鍵要注意它的單位和數(shù)量級3. 【答案】C【解析】黑體自身輻射電磁波，不一定是黑的，應選項A錯誤；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，應選項B錯誤、選項C正確；小孔只吸收電磁波，不反射電磁波，因此是小孔成了一個黑體，而不是

8、空腔，應選項D錯誤4. 【答案】A【解析】進入玻璃磚后，頻率較大的光的波速較小，由t甲>t乙知甲光的頻率高，光子的能量大，選項A正確。5. 【答案】ACD【解析】由題圖可知，隨溫度升高，各種波長的輻射強度都增大，且輻射強度的極大值向波長較短的方向挪動，當溫度降低時，上述變化都將反過來6. 【答案】A【解析】根據(jù)愛因斯坦光子說，1個光子的能量=h，其中為光子的頻率，而光速c=，故一個光子的能量= h，應選A。7. 【答案】B【解析】電磁波的頻率、普朗克常量h、能量E之間的關系Eh，因為kU，所以EhkU；電壓U、電量q與能量E的關系是EqU，由題意知q2e，所以k.8. 【答案】B【解析】

9、一個該光子的能量h.當激光器輸出功率為1 mW時，每秒發(fā)出的光子數(shù)為N，代入數(shù)據(jù)得N3.3×1015個B正確9. 【答案】1.2×10221.4×1022J【解析】由c，得，代入數(shù)據(jù)得頻率范圍為1.88×10112.1×1011Hz，又由h得能量范圍為1.2×10221.4×1022J。10. 【解答】從遠處觀察，會發(fā)現(xiàn)窗內很暗，這是因為從外界射來的光線，經(jīng)窗口射入室內，大部分光線要在室內經(jīng)過屢次反射，才可能有時機射出窗口，在屢次反射的過程中，大部分光線被吸收掉，再從窗口射出的光線將是很少的。11. 【答案】4.97×1019 J2.84×1019 J【解析】根據(jù)公式和 h可知：400 nm對應的能量子1h6.63×1034× J 4.97×1019 J.700