4.1普朗克黑体辐射理论课件（21张PPT）

(共21张PPT)
第四章 原子结构波粒二象性
人教物理选择性必修3
普朗克黑体辐射理论
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从远处看，窗内的亮度与楼房外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？
思考与讨论
知识点 黑体与黑体辐射
(1)热辐射
我们周围的一切物体都在吸收和辐射电磁波．这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射．
物体热辐射中随温度的升高，辐射的较短波长的电磁波的成分越来越强．
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新知探究
热辐射一定在高温下才能发生吗？
热辐射不一定需要高温，任何温度的物体都能发出一定的热辐射，如任何物体都在不停地向外辐射红外线，这就是一种热辐射，即使是冰块，也在向外辐射红外线，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．
名师指点
热辐射一定在高温下才能发生吗？
热辐射不一定需要高温，任何温度的物体都能发出一定的热辐射，如任何物体都在不停地向外辐射红外线，这就是一种热辐射，即使是冰块，也在向外辐射红外线，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．
名师指点
知识点 黑体与黑体辐射
(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,透射,这种物体就是绝对黑体，简称黑体。
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新知探究
对黑体的理解
绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。
名师指点
黑体不存在，为什么还研究黑体？
黑体是一个理想化的物理模型．通过建立这样一个模型，会给研究带来方便．
名师指点
知识点 黑体与黑体辐射
(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(可以把吸收的电磁波转化成自身的热辐射)，这样的辐射叫黑体辐射。黑体自身可以辐射电磁波 看上去不一定是黑的。
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新知探究
黑体是指黑颜色的物体吗？
　黑体看上去不是一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，例如：炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被看作黑体来处理。任何靠自身热辐射物体，都可以看成黑体
名师指点
1.黑体
1）定义：
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。
一 黑体与黑体辐射
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。
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。
2）黑体辐射：
3）黑体辐射的特点：
一般物体与黑体的比较
名师指点
热辐射特点 吸收、反射特点
一般 物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面状况有关 既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射光波长等因素有关
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 完全吸收各种入射电磁波，不反射
黑体辐射的实验规律
随温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加.
1.
辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.
2.
二 黑体辐射的实验规律
三 能量子
1.定义：
普朗克认为，组成黑体的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，他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
2.表达式
ν—电磁波的频率
h—普朗克常量h=6.626×10-34J·s
3.能量的量子化：
在微观世界里能量不是连续的，而是一份一份的，即是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。
微观物理学中
4.普朗克量子化理论的意义
1）破除“能量连续变化”的传统思想，是物理新思想的基石之一.
2） 开创物理学新纪元，为量子力学的诞生奠定了基础.
3） 标志着人类对自然规律的认识从宏观进入微观领域.
课堂练习
1.以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（ ）
A.物体的长度 B.物体所受到的重力
C.物体的动能 D.人的个数
2.在一杯开水中放入一支温度计，开水静置室内，可以看到开水的温度是逐渐降低的.既然从微观的角度开看开水的能量时一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降低呢？
开水向外辐射的每一份能量很小，而水降低1℃释放的能量很大，由于温度计精确度不够，所以观察的到的温度计温度不是一段一段地降低.
D
y
x
λ
T
3.光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围400~760nm.
400nm、700nm电磁波辐射的能量子 的值是多少？
（1nm=10-9m）
解：因为光速为c，所以
ｖ
λ=400nm时，
λ=760nm时，
4.红、橙、黄、绿四种单色光，能量最小的是 （ ）
A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光
5.关于黑体、黑体辐射的叙述，正确的是 （ ）
A.黑体就是看上去是黑色的物体
B.看起来明亮的物体，有时也可以当作黑体
C.只有温度高的物体才发生热辐射
D.一切物体都能发生热辐射
A
BD
2.关于对黑体的认识，下列说法正确的是(　　)
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
课堂训练
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