1、第十七章 波粒二象性,1,能量量子化,知识点 1 黑体与黑体辐射1热辐射:我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐,射与物体的_有关,温度,2黑体:如果某种物体能_入射的各种波长的电磁波而_,这种物体就是绝对黑体,简称黑体3实验表明:对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与_有关外,还与材料的_及_有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_有关在研究热辐射的规律时,人们特别注意对黑体辐射的研究,温度,种类,表面状况,温度,完全吸收,不发生反射,知识点 2 黑体辐射的实验规律,1黑体辐射的获取:对图 1711 中的空腔加热,空腔内温度升高,小孔就成了不同温度下的黑体,从小孔向外的辐射就
2、是黑体辐射利用分光技术和热电偶等设备,便可测出它辐射的电磁波强度按波长的分布情况,图 1711,2实验发现:随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加;另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动如图 1712 所示,图 1712,【特别提醒】经典理论结果与实验事实之间产生的矛盾:(1)维恩公式在短波区与实验基本一致,而在长波区则偏离很大;(2)瑞利公式在长波区与实验基本一致,而在短波区与实验严重不符,当波长趋于零时,辐射会变得无穷大,即所谓的“紫外灾难”,这显然是荒谬的.,知识点 3 能量子:超越牛顿的发现1能量子(1)能量子,(2)能量子公式:_,h,是电磁波的频率,h 是一个常
3、量,后被称为普朗克常量(Planck constant),其值为_,(3)能量的量子化,h6.62610-34Js,在微观世界中能量不能连续变化,只能取分立值,这种现象叫做能量的量子化,2量子化假设的实验证实,普朗克公式与实验结果比较,发现它与实验符合之好令人击掌叫绝如图 1713 所示,曲线是根据普朗克的公式作出的,小圆代表实验值,图 1713,3普朗克的量子化假设的意义,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普朗克常量 h 是自然界最基本的常量之一,它体现了微观世界的基本特征,【例题】氦氖激光器发出波长为 633 nm 的激光,当激光
4、,器的输出功率为 1 mW 时,每秒发出的光子数为(,),A2.21015 B3.21015 C2.21014 D3.21014,答案:B,Js,则该紫外激光所含光子数,1“神光”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为 2 400 J、波长=0.35 m 的紫外激光,已知普朗克常量 h6.6310-34为多少?,解:紫外线的波长已知,由此可求得紫外线能量子的值,再根据激光发射的光能量为 2 400 J,即可求得紫外激光所含光子数,题型 1,黑体与热辐射,【例题】下列说法错误的是(,),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
5、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,解析:根据热辐射的定义,A 说法正确;一般物体辐射电磁波的情况还和材料的种类及表面状况有关,黑体辐射只与黑体的温度有关,B 说法错误,C 说法正确;由黑体的定义可知道 D 说法正确,答案:B,1黑体辐射的实验规律如图 1714 所示,下列说法错,误的是(,),图 1714,A随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加B随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加,C随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动解析:由题图可知,随温度升高,各种波长的辐射强度有增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,当温度降低时,变化正好反过来,故选 B.,答案:B,答案:4.9710,2.8410,题型 2,能量子的计算,【例题】光是一种电磁波,可见光的波长的大致范围是 400700 nm.400 nm、700 nm 电磁辐射的能量子的值各是多少?,19,J,19,J,2红光的波长为 6.3510,7,m,求其能量子的值,