【課件】普朗克黑體輻射理論 課件-人教版（2019）選擇性必修第三冊

4.1普朗克黑體輻射理論在很多地方用紅外熱像儀監(jiān)測人的體溫，只要被測者從儀器前走過，便可知道他的體溫是多少，你知道其中的道理嗎？一、黑體與黑體輻射如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。思考：試回憶絕對黑體的概念。帶小殼的空腔空腔壁上開一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會(huì)發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出。這個(gè)帶小孔的空腔就可以近似為一個(gè)絕對黑體。注意：黑體是一種理想化模型，在自然界中并不存在完全理想的黑體。黑體輻射：黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。黑體輻射特征：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)。這可能反映了某種具有普遍意義的客觀規(guī)律，必須理論研究！??！隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加；隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)。二、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律討論：根據(jù)上圖，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？如：加熱鐵塊過程，隨著溫度的升高，發(fā)光的顏色不同。這些規(guī)律與日常經(jīng)驗(yàn)是一致的。暗紅橙色黃色白色溫度

電磁波的短波成分討論：怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律呢？物理學(xué)家的解釋德國物理學(xué)家維恩在1896年提出了輻射強(qiáng)度按波長分布的理論公式。維恩公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近，在長波區(qū)則與實(shí)驗(yàn)偏離較大。英國物理學(xué)家瑞利在1900年，提出了輻射強(qiáng)度按波長分布的瑞利公式。瑞利公式在長波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，但在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符。紫外災(zāi)難1900年10月，普朗克提出量子化理論，給予黑體輻射以完美的解釋。三、能量子普朗克認(rèn)為，帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子。普朗克的量子化理論能量子的大?。害?hν其中

ν是電磁波的頻率，h

稱為普朗克常量，h=6.626×10-34J·s（一般取

h=6.63×10-34J·s）討論：由能量量子化假說可知，能量是一份一份的，而不是連續(xù)的，在宏觀概念中，舉一些我們周圍不連續(xù)的實(shí)例。答案：人的個(gè)數(shù)，自然數(shù)，汽車等。普朗克黑體輻射理論黑體與黑體輻射黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律能量子1.下列說法正確的是（）A．黑體只吸收電磁波，不輻射電磁波B．光的波長越長，光子的能量越大C．光的波長越短，越容易發(fā)生衍射D．在光的干涉中，明條紋的地方是光子到達(dá)概率大的地方D2.新冠肺炎防控中有一個(gè)重要環(huán)節(jié)是對外來人員進(jìn)行體溫檢測，檢測用的體溫槍工作原理就是黑體輻射定律。黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知下列描述正確的是（）A．隨著溫度升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加B．溫度降低，可能部分波長的輻射強(qiáng)度會(huì)減小C．隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向頻率較小的方向移動(dòng)D．隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)A3.下列說法中不正確的是（）A．黑體輻射實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加；輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動(dòng)B．太陽光譜中的夫瑯和費(fèi)暗線是當(dāng)陽光透過太陽的高層大氣射向地球時(shí)，太陽高層大氣含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線的光，這樣就形成了明亮背景下的暗線C．在微觀物理學(xué)中，不確定關(guān)系告訴我們，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動(dòng)量，因而也就不可能用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)D．實(shí)驗(yàn)證明，速度與熱運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)?shù)闹凶幼钸m于引發(fā)裂變，這樣的中子就是“熱中子”，或稱慢中子，裂變產(chǎn)生的是速度很大的快中子A4.關(guān)于原子物理知識方面，下列說法正確的是（）A．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動(dòng)B．蓋革-米勒計(jì)數(shù)器不僅能用來計(jì)數(shù)，還能區(qū)分射線的種類C．質(zhì)子、中子、電子都參與強(qiáng)相互作用D．原子中電子的坐標(biāo)沒有確定的值，只能說某時(shí)刻電子在某點(diǎn)附近單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率D5.下列說法錯(cuò)誤的是（）A．帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍B．康普頓效應(yīng)表明：光子具有動(dòng)量C．將