資源簡介

第1節　普朗克黑體輻射理論
(分值：100分)
選擇題1～11題，每小題8分，共88分。
對點題組練
題組一　黑體與黑體輻射　黑體輻射的實驗規律
1.(多選)下列敘述正確的是(　　)
一切物體都在輻射電磁波
一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關
黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關
黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波
2.(多選)下列有關黑體和黑體輻射的說法正確的是(　　)
黑體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無反射
黑體的溫度升高時可以輻射出任何頻率(波長)的電磁波(包括可見光和不可見光)
黑體輻射的實驗規律可以利用經典物理學的理論來解釋
黑體輻射的實驗規律無法用經典物理學的理論解釋
3.關于黑體輻射，下列說法正確的是(　　)
一切物體只有在吸收電磁波的同時才會輻射電磁波
黑體在不斷的輻射電磁波，且溫度越高最強輻射波的波長越長
黑體對于外界過來的電磁波只吸收而不反射，因此肉眼看不到黑體
黑體輻射電磁波的能量是不連續的，而是某個能量值的整數倍
4.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中，符合黑體輻射實驗規律的是(　　)
A B C D
5.(多選)根據黑體輻射的實驗規律，以下判斷正確的是(　　)
在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強度越大
在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波的波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間
溫度越高，輻射強度的極大值就越大
溫度越高，輻射強度最大的電磁波的波長越短
題組二　能量子
6.(多選)關于對普朗克能量子假說的認識，下列說法正確的是(　　)
振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值ε
帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍
能量子與電磁波的頻率成正比
這一假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的
7.某激光器能發射波長為λ的激光，發射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量，則激光器每秒發射的光子數為(　　)
λPhc
8.硅光電池是將光輻射的能量轉化為電能，若有N個波長為λ0的光子打在硅光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)(　　)
h Nh Nhλ0 2Nhλ0
綜合提升練
9.一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(　　)
2.4×1017個 2.4×1016個
2.4×1015個 2.4×1010個
10.(多選)某半導體激光器發射波長為1.5×10－6 m，功率為5.0×10－3 W的連續激光。已知可見光波長的數量級為10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s，該激光器發出的(　　)
是紫外線
是紅外線
光子能量約為1.3×10－18 J
光子數約為每秒3.8×1016個
11.蛇是通過接收熱輻射來發現老鼠的。假設老鼠的體溫為37 ℃，它發出的最強的熱輻射的波長為λm，根據熱輻射理論，λm與輻射源的絕對溫度T的關系近似為λmT＝2.90×10－3 m·K，普朗克常量h＝6.626×10－34 J·s，光速為c＝3×108 m/s。那么老鼠發出最強的熱輻射的波長和老鼠發出的這種最強的熱輻射每份能量子(又叫作光子)的能量分別是(　　)
7.8×10－5 m　1.89×10－20 J
9.4×10－6 m　2.11×10－20 J
1.16×10－4 m　2.11×10－18 J
9.7×10－8 m　1.10×10－20 J
培優加強練
12.(12分)納米技術現在已經廣泛應用到社會生產、生活的各個方面。將激光束的寬度聚光到納米級范圍內，可以精確地修復人體損壞的器官。糖尿病引起視網膜病變是導致成年人失明的一個重要原因，利用聚光到納米級的激光束進行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴重后果。一臺功率為10 W的氬激光器，能發出波長λ＝500 nm的激光，用它“點焊”視網膜，每次“點焊”需要2×10－3 J的能量，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，求：
(1)(6分)每次“點焊”視網膜的時間；
(2)(6分)在一次“點焊”的時間內發出的激光光子的數量。
第1節　普朗克黑體輻射理論
1.ACD　[根據熱輻射的定義，A正確；根據熱輻射和黑體輻射的特點知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關外，還與材料的種類和表面狀況有關，而黑體輻射只與黑體的溫度有關，B錯誤，C正確；根據黑體的定義知D正確。]
2.ABD　[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生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體，故A正確；黑體的溫度升高時，一方面，各種波長的輻射強度都有增加(包括可見光和不可見光)，另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故B正確；黑體輻射的實驗規律無法用經典物理學的理論解釋，普朗克提出能量量子化理論對黑體輻射的實驗規律進行了解釋，故C錯誤，D正確。]
3.D　[自然界的任何物體都向外輻射電磁波，故A錯誤；黑體在不斷的輻射電磁波，且溫度越高最強輻射波的波長越短，故B錯誤；黑體對于外界過來的電磁波只吸收而不反射，但黑體輻射光，肉眼能看到黑體，故C錯誤；根據量子化的理論，黑體輻射電磁波的能量是不連續的，只能是某一最小能量值的整數倍，故D正確。]
4.A　[由黑體輻射實驗規律知溫度越高，輻射越強，且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，A正確，B、C、D錯誤。]
5.BCD　[在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波的波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間，故A錯誤，B正確；黑體輻射的強度與溫度有關，溫度越高，黑體輻射的強度越大，且輻射強度的極大值也就越大，C正確；隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故D正確。]
6.BC　[由普朗克能量子假說可知帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍，A、D錯誤，B正確；由ε＝hν可知能量子與電磁波的頻率ν成正比，C正確。]
7.A　[每個光子的能量ε＝hν＝，每秒鐘發射的總能量為P，則n＝＝，故A正確。]
8.B　[一個光子的能量ε＝hν＝h，則N個光子的總能量E＝Nh，選項B正確。]
9.A　[光是電磁波，輻射能量也是一份一份進行的，100 W的燈泡每秒產生光能E＝100 J，設燈泡每秒發出的光子數為n，則E＝nhν＝nh，在以電燈為球心的球面上，1 m2的面積每秒通過的光子數n′＝＝≈2.4×1017個，故A正確。]
10.BD　[該激光器發射激光的波長大于可見光的波長，屬于紅外線，故A錯誤，B正確；光子能量ε＝h＝6.63×10－34× J≈1.3×10－19 J，故C錯誤；每秒發出的光子數n＝≈3.8×1016個，故D正確。]
11.B　[由題可知，老鼠的體溫為37 ℃，即310 K，根據λm與輻射源的絕對溫度T的關系近似為λmT＝2.90×10－3 m·K，則老鼠發出的最強熱輻射波長λm≈9.4×10－6 m，根據光子能量公式ε＝hν＝h≈2.11×10－20 J，故B正確。]
12.(1)2×10－4 s　(2)5×1015個
解析　(1)已知激光器的功率P＝10 W
每次“點焊”需要的能量E＝2×10－3 J
根據E＝Pt得
每次“點焊”視網膜的時間是t＝＝ s＝2×10－4 s。
(2)設每個光子的能量為ε，
則ε＝hν＝h
在這段時間內發出的激光光子的數量
n＝＝＝ 個≈5×1015 個。第1節　普朗克黑體輻射理論
學習目標　1.了解黑體和黑體輻射的概念，了解黑體輻射的實驗規律。 2.了解能量子的概念，了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點。
知識點一　黑體與黑體輻射　黑體輻射的實驗規律
黑體實際上是不存在的，只是一種理想情況。如果做一個閉合的空腔，在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發生多次反射和吸收，這個帶小孔的空腔就可以近似為一個絕對黑體，如圖所示。為什么帶小孔的空腔能夠近似為黑體？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.黑體
（1）定義：某種物體能夠　　　　　　入射的各種波長的電磁波而不發生　　　　，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
（2）黑體是一個理想化的物理模型。
（3）黑體看上去不一定是黑的，有些可看成黑體的物體由于自身有較強的輻射，看起來還會很明亮。
2.黑體輻射
（1）定義：黑體雖然不　　　　電磁波，卻可以向外　　　　電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。
（2）黑體輻射特點：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的　　　　有關。
3.黑體輻射的實驗規律：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的　　　　　　有關，如圖所示。
黑體輻射的實驗規律
（1）隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都　　　　。
（2）隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長　　　　的方向移動。
例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
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　一般物體與黑體的比較
熱輻射特點 吸收、反射特點
一般物體 輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類及表面狀況都有關 既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關
黑體 輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關 完全吸收各種入射電磁波，不反射
訓練1 （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
知識點二　能量子
1.定義：組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的　　　　　　，這個不可再分的最小能量值ε叫作　　　　　　。
2.表達式：ε＝　　　　。其中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　　　　　　　　　，h＝6.626 070 15×10－34 J·s。
3.能量的量子化：微觀粒子的能量是　　　　的，或者說微觀粒子的能量是　　　　的。
【思考】
在一杯開水中放入一支溫度計，開水靜置在室內，可以看到開水的溫度是逐漸降低的。既然從微觀的角度來看開水的能量是一份一份向外輻射的，為什么它的溫度不是一段一段地降低呢？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 （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
B.能量子假說中將不可再分的最小能量值，稱為“能量子”
C.能量子假說中的能量子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
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（1）物體在發射或接收能量的時候，只能從某一狀態“飛躍”地過渡到另一狀態，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個中間狀態。
（2）在宏觀尺度內研究物體的運動時我們可以認為：物體的運動是連續的，能量變化是連續的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子運動時必須考慮能量量子化。　　　　訓練2 兩束單色光，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數之比為5∶4，該時間段兩束光照射到物體表面的總能量相同，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
隨堂對點自測
1.（黑體與黑體輻射）（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
2.（黑體輻射的實驗規律）（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
3.（能量子）（多選）對于帶電微粒輻射或吸收電磁波的特點，以下說法正確的是（　　）
A.以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收
B.輻射或吸收的能量是某一最小值的整數倍
C.吸收的能量可以是連續的
D.輻射或吸收的能量是量子化的
第1節　普朗克黑體輻射理論
知識點一
導學　提示　從外面射入小孔的電磁波在空腔內表面會發生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，所以這個帶小孔的空腔能夠近似為黑體。
知識梳理
1.(1)完全吸收　反射　2.(1)反射　輻射　(2)溫度
3.溫度　(1)增加　(2)較短
例1 D　[黑體吸收電磁波而不發生反射，黑體自身向外輻射電磁波，不一定是黑色的，A、B錯誤；任何物體都會反射電磁波，只吸收不反射電磁波的物體實際是不存在的，黑體是一種理想化的模型，D正確；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，與材料的種類及其表面狀況無關，C錯誤。]
訓練1 AD　[不同溫度的物體向外輻射的電磁波的波長范圍是不相同的，溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，所以T1>T2，故A、D正確，B錯誤；隨著溫度的升高，黑體輻射的各種波長的輻射強度都有增加，C錯誤。]
知識點二
1.整數倍　能量子　2.hν　普朗克常量　3.量子化　分立
[思考] 提示　能量子的值非常小，在宏觀世界里，一般觀測不到能量量子的效應，可認為能量是連續的，所以開水的溫度是逐漸降低的；但在研究微觀粒子時必須考慮能量量子化。
例2 ABC　[能量子假說認為，物體發射(或吸收)能量時，能量不是連續的，而是一份一份進行的，每一份不可再分的最小能量值，稱為“能量子”，它的表達式為ε＝hν，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量，A、B、C正確，D錯誤。]
訓練2 D　[兩束單色光，都垂直地照射到物體表面。在相同時間內打到物體表面的光子數之比為5∶4，能量相同，根據E＝Nε，因為E相同，可得光子能量之比為4∶5；根據ε＝hν＝，光子能量與波長成反比，則光子波長之比為5∶4，故D正確。]
隨堂對點自測
1.CD　[有些黑體自身輻射電磁波，看起來還會很明亮，所以黑體不一定是黑的，故選項A錯誤；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關，故選項B錯誤，C正確；電磁波最終不能從空腔射出，因此這個帶小孔的空腔就近似為一個黑體，故選項D正確。]
2.BC　[因隨著溫度的升高，黑體輻射強度增強，同時輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，所以T1>T2>T3>T4，故A錯誤，B正確；測量某黑體輻射強度最強的光的波長可以得知其溫度，故C正確，D錯誤。]
3.ABD　[帶電微粒輻射或吸收能量時是以最小能量值——能量子ε的整數倍或一份一份地輻射或吸收的，是不連續的，故選項A、B、D正確，C錯誤。](共39張PPT)
第1節　普朗克黑體輻射理論
第四章　原子結構和波粒二象性
1.了解黑體和黑體輻射的概念，了解黑體輻射的實驗規律。 2.了解能量子的概念，了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　能量子
知識點一　黑體與黑體輻射　黑體輻射的實驗規律
知識點一　黑體與黑體輻射　黑體輻射的實驗規律
黑體實際上是不存在的，只是一種理想情況。如果做一個閉合的空腔，在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發生多次反射和吸收，這個帶小孔的空腔就可以近似為一個絕對黑體，如圖所示。
為什么帶小孔的空腔能夠近似為黑體？
提示　從外面射入小孔的電磁波在空腔內表面會發生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，所以這個帶小孔的空腔能夠近似為黑體。
1.黑體
完全吸收
(1)定義：某種物體能夠____________入射的各種波長的電磁波而不發生______，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
(2)黑體是一個理想化的物理模型。
(3)黑體看上去不一定是黑的，有些可看成黑體的物體由于自身有較強的輻射，看起來還會很明亮。
反射
2.黑體輻射
反射
(1)定義：黑體雖然不______電磁波，卻可以向外______電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。
(2)黑體輻射特點：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的______有關。
輻射
溫度
3.黑體輻射的實驗規律：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的______有關，如圖所示。
黑體輻射的實驗規律
(1)隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都______。
(2)隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長______的方向移動。
溫度
增加
較短
D
例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
解析　黑體吸收電磁波而不發生反射，黑體自身向外輻射電磁波，不一定是黑色的，A、B錯誤；任何物體都會反射電磁波，只吸收不反射電磁波的物體實際是不存在的，黑體是一種理想化的模型，D正確；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，與材料的種類及其表面狀況無關，C錯誤。
一般物體與黑體的比較
熱輻射特點 吸收、反射特點
一般物體 輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類及表面狀況都有關 既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關
黑體 輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關 完全吸收各種入射電磁波，不反射
AD
訓練1 (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
解析　不同溫度的物體向外輻射的電磁波的波長范圍是不相同的，溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，所以T1>T2，故A、D正確，B錯誤；隨著溫度的升高，黑體輻射的各種波長的輻射強度都有增加，C錯誤。
知識點二　能量子
1.定義：組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的_________，這個不可再分的最小能量值ε叫作_________。
2.表達式：ε＝______。其中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_______________，h＝6.626 070 15×10－34 J·s。
3.能量的量子化：微觀粒子的能量是_________的，或者說微觀粒子的能量是______的。
整數倍
能量子
hν
普朗克常量
量子化
分立
【思考】
在一杯開水中放入一支溫度計，開水靜置在室內，可以看到開水的溫度是逐漸降低的。既然從微觀的角度來看開水的能量是一份一份向外輻射的，為什么它的溫度不是一段一段地降低呢？
提示　能量子的值非常小，在宏觀世界里，一般觀測不到能量量子的效應，可認為能量是連續的，所以開水的溫度是逐漸降低的；但在研究微觀粒子時必須考慮能量量子化。
例2 (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
B.能量子假說中將不可再分的最小能量值，稱為“能量子”
C.能量子假說中的能量子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
解析　能量子假說認為，物體發射(或吸收)能量時，能量不是連續的，而是一份一份進行的，每一份不可再分的最小能量值，稱為“能量子”，它的表達式為ε＝hν，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量，A、B、C正確，D錯誤。
ABC
(1)物體在發射或接收能量的時候，只能從某一狀態“飛躍”地過渡到另一狀態，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個中間狀態。
(2)在宏觀尺度內研究物體的運動時我們可以認為：物體的運動是連續的，能量變化是連續的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子運動時必須考慮能量量子化。
D
訓練2 兩束單色光，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數之比為5∶4，該時間段兩束光照射到物體表面的總能量相同，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
隨堂對點自測
2
CD
1.(黑體與黑體輻射)(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
解析　有些黑體自身輻射電磁波，看起來還會很明亮，所以黑體不一定是黑的，故選項A錯誤；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關，故選項B錯誤，C正確；電磁波最終不能從空腔射出，因此這個帶小孔的空腔就近似為一個黑體，故選項D正確。
BC
2.(黑體輻射的實驗規律)(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
解析　因隨著溫度的升高，黑體輻射強度增強，同時輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，所以T1>T2>T3>T4，故A錯誤，B正確；測量某黑體輻射強度最強的光的波長可以得知其溫度，故C正確，D錯誤。
ABD
3.(能量子)(多選)對于帶電微粒輻射或吸收電磁波的特點，以下說法正確的是(　 　)
A.以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收
B.輻射或吸收的能量是某一最小值的整數倍
C.吸收的能量可以是連續的
D.輻射或吸收的能量是量子化的
解析　帶電微粒輻射或吸收能量時是以最小能量值——能量子ε的整數倍或一份一份地輻射或吸收的，是不連續的，故選項A、B、D正確，C錯誤。
課后鞏固訓練
3
ACD
A.一切物體都在輻射電磁波
B.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關
C.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體溫度有關
D.黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波
對點題組練
題組一　黑體與黑體輻射　黑體輻射的實驗規律
1.(多選)下列敘述正確的是(　　 )
解析　根據熱輻射的定義，A正確；根據熱輻射和黑體輻射的特點知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關外，還與材料的種類和表面狀況有關，而黑體輻射只與黑體的溫度有關，B錯誤，C正確；根據黑體的定義知D正確。
ABD
2.(多選)下列有關黑體和黑體輻射的說法正確的是(　 　)
A.黑體能夠吸收照射到它上面的全部輻射而無反射
B.黑體的溫度升高時可以輻射出任何頻率(波長)的電磁波(包括可見光和不可見光)
C.黑體輻射的實驗規律可以利用經典物理學的理論來解釋
D.黑體輻射的實驗規律無法用經典物理學的理論解釋
解析　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生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體，故A正確；黑體的溫度升高時，一方面，各種波長的輻射強度都有增加(包括可見光和不可見光)，另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故B正確；黑體輻射的實驗規律無法用經典物理學的理論解釋，普朗克提出能量量子化理論對黑體輻射的實驗規律進行了解釋，故C錯誤，D正確。
D
3.關于黑體輻射，下列說法正確的是(　　)
A.一切物體只有在吸收電磁波的同時才會輻射電磁波
B.黑體在不斷的輻射電磁波，且溫度越高最強輻射波的波長越長
C.黑體對于外界過來的電磁波只吸收而不反射，因此肉眼看不到黑體
D.黑體輻射電磁波的能量是不連續的，而是某個能量值的整數倍
解析　自然界的任何物體都向外輻射電磁波，故A錯誤；黑體在不斷的輻射電磁波，且溫度越高最強輻射波的波長越短，故B錯誤；黑體對于外界過來的電磁波只吸收而不反射，但黑體輻射光，肉眼能看到黑體，故C錯誤；根據量子化的理論，黑體輻射電磁波的能量是不連續的，只能是某一最小能量值的整數倍，故D正確。
A
4.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中，符合黑體輻射實驗規律的是(　　)
解析　由黑體輻射實驗規律知溫度越高，輻射越強，且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，A正確，B、C、D錯誤。
BCD
5.(多選)根據黑體輻射的實驗規律，以下判斷正確的是(　 　)
A.在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強度越大
B.在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波的波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間
C.溫度越高，輻射強度的極大值就越大
D.溫度越高，輻射強度最大的電磁波的波長越短
解析　在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波的波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間，故A錯誤，B正確；黑體輻射的強度與溫度有關，溫度越高，黑體輻射的強度越大，且輻射強度的極大值也就越大，C正確；隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故D正確。
BC
題組二　能量子
6.(多選)關于對普朗克能量子假說的認識，下列說法正確的是(　　)
A.振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值ε
B.帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍
C.能量子與電磁波的頻率成正比
D.這一假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的
解析　由普朗克能量子假說可知帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍，A、D錯誤，B正確；由ε＝hν可知能量子與電磁波的頻率ν成正比，C正確。
A
7.某激光器能發射波長為λ的激光，發射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量，則激光器每秒發射的光子數為(　　)
B
8.硅光電池是將光輻射的能量轉化為電能，若有N個波長為λ0的光子打在硅光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)(　　)
A
9.一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
綜合提升練
BD
10.(多選)某半導體激光器發射波長為1.5×10－6 m，功率為5.0×10－3 W的連續激光。已知可見光波長的數量級為10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s，該激光器發出的(　　)
A.是紫外線 B.是紅外線
C.光子能量約為1.3×10－18 J D.光子數約為每秒3.8×1016個
B
11.蛇是通過接收熱輻射來發現老鼠的。假設老鼠的體溫為37 ℃，它發出的最強的熱輻射的波長為λm，根據熱輻射理論，λm與輻射源的絕對溫度T的關系近似為λmT＝2.90×10－3 m·K，普朗克常量h＝6.626×10－34 J·s，光速為c＝3×108 m/s。那么老鼠發出最強的熱輻射的波長和老鼠發出的這種最強的熱輻射每份能量子(又叫作光子)的能量分別是(　　)
A.7.8×10－5 m　1.89×10－20 J B.9.4×10－6 m　2.11×10－20 J
C.1.16×10－4 m　2.11×10－18 J D.9.7×10－8 m　1.10×10－20 J
培優加強練
12.納米技術現在已經廣泛應用到社會生產、生活的各個方面。將激光束的寬度聚光到納米級范圍內，可以精確地修復人體損壞的器官。糖尿病引起視網膜病變是導致成年人失明的一個重要原因，利用聚光到納米級的激光束進行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴重后果。一臺功率為10 W的氬激光器，能發出波長λ＝500 nm的激光，用它“點焊”視網膜，每次“點焊”需要2×10－3 J的能量，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，求：
(1)每次“點焊”視網膜的時間；
(2)在一次“點焊”的時間內發出的激光光子的數量。
答案　(1)2×10－4 s　(2)5×1015個
解析　(1)已知激光器的功率P＝10 W
每次“點焊”需要的能量E＝2×10－3 J
根據E＝Pt得

展開更多......

收起↑