2020高中物理第十七章波粒二象性第1节能量量子化课时训练含解析 人教版选修3-5 8页

第1节　能量量子化 ‎1．了解黑体、热辐射和黑体辐射的概念，了解黑体辐射的规律。‎ ‎2．了解能量子的概念，了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点。‎ ‎3．了解能量子概念的提出过程，体会物理学发展的艰辛。‎ ‎4．了解科学家探索微观世界规律的方法，培养热爱科学的科学态度与责任。‎ 一、黑体与黑体辐射 ‎1．热辐射 ‎(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体温度有关，所以叫热辐射。‎ ‎(2)特性：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。‎ ‎2．黑体 ‎(1)定义：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．如图所示，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加。‎ ‎2．辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动。‎ 三、能量子 ‎1．定义：普朗克认为，带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。‎ ‎2．大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h是普朗克常量，数值h＝6.626×10－34 J·s。(一般h取6.63×10－34 J·s)‎ 判一判 ‎(1)黑体就是黑色的物体。(　　)‎ ‎(2)黑体是一种理想模型，生活中并不存在。但有些情况物体可近似看成黑体。(　　)‎ 8‎ ‎(3)普朗克的能量子假说，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。(　　)‎ 提示：(1)×　(2)√　(3)√‎ 想一想 ‎(1)热辐射在高温下才能发生吗？‎ 提示：任何温度的物体都发出一定的热辐射，只是辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。‎ ‎(2)投在炉中的铁块一开始是什么颜色？过一会儿又是什么颜色？‎ 提示：投在炉中的铁块一开始是黑色，过一会儿随着温度的升高，铁块逐渐变为红色，这是因为同一物体热辐射的强度与温度有关。‎ ‎(3)一般物体的热辐射与黑体辐射有什么区别？‎ 提示： 课堂任务　黑体辐射 ‎1．对黑体的理解 ‎(1)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，最终不能从空腔射出，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．黑体辐射的实验规律 在一定温度下，黑体辐射的各种波长的电磁波强度是一定的，且各种波长的电磁波强度不同，有一种波长的电磁波强度最大；随着温度的升高，黑体辐射的各种波长的电磁波的强度增加，并且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。‎ 例1　(多选)下列叙述正确的是(　　)‎ 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．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 ‎(1)黑体辐射有什么特殊性？‎ 8‎ 提示：黑体辐射只与温度有关，而一般物体辐射还与材料种类和表面状况有关。‎ ‎(2)黑体辐射时只辐射可见光吗？‎ 提示：不是。黑体可以辐射各种波长的电磁波。‎ ‎[规范解答]　根据热辐射的定义，A正确；因为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，故B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确。‎ ‎[完美答案]　ACD 一般物体与黑体的比较 　(多选)如图所示为T1、T2温度时黑体辐射强度与波长的关系，则下列选项正确的是(　　)‎ A．T1>T2‎ B．T1