高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 能量量子化完美版课件ppt

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1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言:
但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：
“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，……”
科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了
这两朵乌云是指什么呢？
后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一场革命的风暴，乌云落地化为一场春雨，浇灌着两朵鲜花。
这两朵乌云到底是什么回事呢？
把铁块投进火炉中，刚开始铁块只是发热，并不发光。随着温度的升高，铁块会慢慢变红，开始发光。铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色。为什么会有这样的变化呢？
热辐射：一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。
固体在温度升高时颜色的变化
例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色。
一座建设中的楼房还没安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处看窗内，你会发现什么？为什么？
向远处观察打开的窗子近似黑色
(1)黑体：如果某种物体能够完全吸收入射各种波长的电磁波而不发生反射，这物体称为黑体。
(2)黑体辐射：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，而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。
(3)特点：辐射强度及波长的分布随温度变化；随着温度升高，电磁波的短波成分增加。
随着温度的升高：各种波长的辐射强度都有增加；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
能量子：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如，可能是ε、2ε、 3 ε……当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的能量值ε叫做能量子。
结论：宏观物体的能量是连续的；微观粒子的能量是量子化的。
光子：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子后来被称为光子。
1.能级：微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级。
2.由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
1．关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　）A．黑体吸收了绝大部分电磁波B．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律
【答案】D【详解】A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，选项A错误；B．根据黑体辐射规律：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，与材料及表面状况无关，故B错误；C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动，选项C错误；D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律，选项D正确。故选D。
2．关于黑体辐射图像如图所示，下列判断正确的是（　　）A．T1>T2>T3>T4B．T1T4，A正确，BC错误；D．测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度，D错误。故选A。
3．下列说法正确的是（    ）①普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点②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，这种物体就被称为“黑体”③我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关④爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的A．①②B．①④C．①②④D．①②③
【答案】C【详解】①普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点，该说法正确；②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，这种物体就被称为“黑体”，该说法正确；③我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，该说法错误；④爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的，该说法正确。故选C。
4．我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（　　）A．波长更长B．能量子的能量更小C．能量子的能量更大D．传播速度更快
5．2018年11月16日，第26届国际度量衡大会上，经过60个成员国代表投票表决，重新定义了千克．新定义以普朗克常数为基准，从而使1千克脱离了实际物体．其中h是普朗克常量，关于h的单位，用国际单位制的基本单位表示，正确的是    (    )A．J·sB．kg·m2/sC．kg·m2·s3D．J/s