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第1節
普朗克黑體輻射理論
該輻射與物體的溫度有關.
一.熱輻射
你有什么感覺？
周圍的一切物體都在輻射能量(電磁波,光)
說明:物體在任何溫度(除絕對零度)下,都有熱輻射
原因:
物體中帶電微粒的振動都會產生變化的電磁場，從而向外輻射各種波長的電磁波.
輻射的影響因素：
一般材料輻射除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關。
而且一般的材料還可吸收特定的入射電磁波，也會反射不需要的電磁波(能力與材料和入射頻率有關)
思考:有沒有物體只吸收入射的電磁波，不反射呢？
二.黑體及黑體輻射
能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發生反射,折射，透射的物體。
1.黑體：
說明:黑體是個理想化的模型。
2.黑體輻射
:黑體雖然不反射電磁波,但會向外輻射電磁波
輻射強度:單位時間內從物體單位面積上所發射的各種波長的總輻射能，稱為輻射強度。
黑體一定時黑的嗎？
黑體認知
1．黑體不一定是黑的，只有當自身輻射的可見光非常微弱時看上去才是黑的；有些可看作黑體的物體由于有較強的輻射，看起來還會很明亮，如煉鋼爐口上的小孔。一些發光的物體(如太陽、白熾燈燈絲)也被當作黑體來處理。
2．黑體同其他物體一樣也在輻射電磁波，黑體的輻射規律最為簡單，黑體輻射強度只與溫度有關。
黑體輻射實驗規律
3.黑體輻射規律
黑體輻射強度只與黑體溫度有關
(1)隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加。
(2)隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動
一般材輻射的影響因素呢？
能否用公式來描述黑體輻射規律呢
三.能量子-超越牛頓的發現
1.普朗克假說:
M.Planck 德國人 1858－1947
2.能量子大小：
3.能量的量子化(E=nε)：
普朗克認為，微觀世界中的帶電振動微粒的能量E只能是某一最小能量值ε的整數倍(E=nε)，當帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的，這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子,n為量子數。
ν是帶電微粒的振動頻率，即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率，h稱為普朗克常量。
ε＝hν
在微觀世界中能量是量子化的(微觀粒子的能量是分立的不連續的,宏觀世界(經典)中能量是連續的)
四、量子論誕生的歷史意義
能量子概念的提出打破了一切自然過程都是連續變化的經典看法
敲開了人類認識微觀世界的大門
解決了黑體輻射問題
為量子力學的建立打下了基礎
1. 對黑體的認識，下列說法正確的是(　　)
A.黑體不僅能吸收電磁波，也能反射電磁波
B.黑體是黑色的且其自身輻射電磁波
C.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除了與溫度有關，還與材料的種類及其表面狀況有關
D.黑體是一種理想化模型，實際物體沒有絕對黑體
D
2. (多選)如圖所示就是黑體的輻射強度與其輻射光波長的關系圖像，則下列說法正確的是(　　)
A.T1>T2 B.T1C.隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低
D.隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長
較短的方向移動
AD
3. (多選)1900年德國物理學家普朗克在研究黑體輻射時提出了一個大膽的假說，即能量子假說，下列說法屬于能量子假說內容的是(　 )
A.物質發射(或吸收)能量時，能量不是連續的，而是一份一份進行的
輻射和吸收的能量是某一最小值的整數倍
B.能量子假說中將每一份能量單位，稱為“能量子”
C.能量子假說中的能量子的能量ε＝hν，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量
D.能量子假說認為能量是連續的，是不可分割的
E.輻射和吸收的能量是量子化的
ABCE
4. 兩束能量相同的色光，都垂直地照射到同一物體表面，第一束光在某段時間內打在物體表面的光子數與第二束光在相同時間內打到物體表面的光子(能量子)數之比為5∶4，則這兩束光的光子能量之比和波長之比分別為(　　)
A.4∶5　4∶5 B.5∶4　4∶5
C.5∶4　5∶4 D.4∶5　5∶4
D
5.(多選)如圖所示為關于黑體輻射的圖像，下列判斷正確的是(　　)
A.T1B.T1>T2>T3>T4
C.測量某黑體輻射強度最強的光的波長
可以得知其溫度
D.測量某黑體輻射的任一波長的光的輻射強度可以得知其溫度
BC
6.(多選)關于黑體及黑體輻射，下列說法正確的是(　　)
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，還與材料的種類及表面狀況有關
C.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關
D.如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內表面經多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個帶小孔的空腔就近似為一個黑體
CD
7.人眼對綠光較為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm的綠光時，只要每秒鐘有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63×10－34 J·s，光速為3.0×108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是(　　)
A.2.3×10－18 W
B.3.8×10－19 W
C.7.0×10－10 W
D.1.2×10－18 W
答案　A
8.一盞電燈的發光功率為100 W，假設它發出的光向四周均勻輻射，光的平均波長為λ＝6.0×10－7 m，普朗克常量為6.63×10－34 J·s，光速為3×108 m/s，在距電燈10 m遠處，以電燈為球心的球面上，1 m2的面積每秒通過的光子(能量子)數約為(　　)
A.2.4×1017個 B.2.4×1016個
C.2.4×1015個 D.2.4×1010個
A
9. “測溫槍”(學名“紅外線輻射測溫儀”)具有響應快、非接觸和操作方便等優點。它是根據黑體輻射規律設計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強度I及其極大值對應的波長λ的變化情況是(　　)
A．I增大，λ增大　　　　 B．I增大，λ減小
C．I減小，λ增大 D．I減小，λ減小
B
一.熱輻射
周圍的一切物體都在輻射能量，,該輻射與物體的溫度有關.
說明:物體在任何溫度(除絕對零度)下,都有熱輻射
輻射的影響因素：
一般材料
特殊材料(黑體)
二.黑體及黑體輻射
1.黑體：
黑體是個理想化的模型。
黑體輻射實驗規律
(1)黑體輻射強度只與黑體溫度有關
(2)隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加。
(3)隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動
2.黑體輻射規律：
小結
(按λ從大到小分布)
波長λ頻率v關系：
(c為光速)
補充:電磁波譜
電磁波按照它們的波長λ或頻率v等大小順序進行排列，這就是電磁波譜
λ減小
v增大

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