高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 普朗克黑体辐射理论精品ppt课件

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1.热辐射：物体的分子、原子受激发，能量以波或次原子粒子移动的形式传送，从辐射源向外所有方向直线放射的现象称辐射，由于辐射能量强弱与温度有关，又称热辐射一切物体在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波，温度不同，辐射强度按波长分布情况不同
2.黑体：如果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（blackbdy）
注意：黑体是一种理想化模型，在自然界中并不存在完全理想的黑体
3. 黑体辐射：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（blackbdy radiatin）
4. 黑体辐射特点：一般物体的辐射与物体温度、材料、表面状况（形状）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
这可能反映了某种具有普遍意义的客观规律，必须理论研究！！！
二. 黑体辐射的实验规律
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
1.随着温度的升高，各种波长的电磁波，辐射强度都有增加
1）电磁波来自变化的电磁场，从而产生电磁辐射。应该依据热学和电磁学的知识来寻求黑体辐射的理论解释。
2）.德国物理学家维恩在 1896 年提出了辐射强度按波长分布的理论公式。维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离较大
3）英国物理学家瑞利在1900 年，提出了辐射强度按波长分布的瑞利公式。瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符。
黑体辐射与“紫外灾难”
迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾
4）.1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予黑体辐射以完美的解释
三、能量子（普朗克的量子化理论）
2、 普朗克的量子化理论
普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能量子，每一个能量子的能ɛ=hv
h~普朗克常量 h=6.63×10-34j·s v~ 电磁波的频率
带点微粒的能量只能是能量子能量的整数倍，即E=nhvn为光子数
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．一般物体辐射电磁波的情况只与材料有关D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关
解析：根据热辐射定义知一切物体都在辐射电磁波，A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知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，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B、C错误，D正确。
　2、在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，这是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是(　　)A．T1＜T2B．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动
[解析]　不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不同的，温度越高向外辐射的能量中，频率大的波越多，所以T1>T2，故A错误；由图像可知，同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间，故B错误；由图像可知，黑体的辐射强度随着温度的升高而增大，故C错误；由图可知，随着温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增大，同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故D正确。
3、(黑体辐射的实验规律)(2021·黑龙江哈尔滨六中高二期中)下列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(　　)
解析：黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强,所以B、D错误；黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500 ℃以至更高温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射，即温度越高，辐射的电磁波的波长越短,所以C错误,A正确。
4．(热辐射)(多选)关于对热辐射的认识，下列说法正确的是(　　)A．温度越高，物体辐射的电磁波越强B．冷的物体只吸收电磁波C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关D．常温下看到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色
解析：一切物体都在不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A正确，B错误；对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关，C错误；常温下看到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色，D正确。
5．(黑体与黑体辐射)(多选)下列说法正确的是(　　)A．只有高温物体才辐射电磁波B．任何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的温度有关D．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波