物理人教版（2019）必修第三册13.5能量量子化（共14张ppt）

(共14张PPT)
13.5 能量量子化
第十三章 电磁感应与电磁波初步
人教版（2019）必修 第三册
1.了解黑体辐射及其研究的历史脉络，感悟以实验为基础的科学探究方法。
2.了解能量子的概念及其提出的过程，领悟这一科学概念的创新型突破中蕴含的伟大科学思想。
3.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子理论的建立极大地丰富和深化了人们对于物质世界的认识。
学习目标
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？
导入新课
一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，称作热辐射。
随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，
铁块的颜色也不断发生变化。
【现象观察】
1400
K
1000
K
1200
K
赤红
橘红
黄白色
暗红
800
K
一、热辐射
室温:主要成分是波长较长的电磁波；
温度升高:波长较短的成分越来越强。
【总结】物体热辐射随温度变化情况：
热辐射：
思考与讨论
一座建设中楼房还没有安装窗子，尽管室内已粉刷，如果从远处观察，把窗内的亮度与楼外墙的亮度相比，亮暗情况如何？为什么？
2.黑体辐射
理想化模型
如果某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。
1.黑体
特点：黑体辐射强度只与温度有关。
思考：黑体一定是黑的吗？
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，如炼钢炉口上的小孔。
一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。
练来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为 （ ）
A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体
B.一切物体均在不停地辐射红外线
C.一切高温物体均在不停地辐射红外线
D.红外线属于可见光
B
实验结论:
⑴温度越高，辐射强度越大
⑵与最大辐射强度对应的波长向短波方向移动
1.黑体辐射实验规律及理论解释
二、能量子
黑体辐射理论解释
普朗克理论:
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，
E=nε n=1,2,…
这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
：电磁波频率
ε：能量子
h=6.626×10-34J.s
ε=hν
不可再分的最小能量值ε叫做能量子。
3.能量
微观粒子
宏观物体
h=6.626×10-34J.s
　　能量只能是最小能量值ε的整数倍，即： 1ε、2ε、3ε, ... nε。
n为正整数，称为量子数。
２.能量子
量子数
连续
分立的，量子化的
光子说内容：爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的。
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， h为普朗克常量。这些能量子叫作光子。
ε=hν
4.爱因斯坦的光子说
分立轨道
1 2 3 4
E4
E3
E2
E1
定态
跃迁
E4
E3
E2
E1
1.能级:
2.跃迁与原子光谱
三、能级
原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级。
原子发光
氦原子光谱
课堂评价
1.下列叙述正确的是 （ ）
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
2.黑体辐射的实验规律如图,由图可知 （ ）
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
ACD
ACD
4.氦—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为 （ ）
A．2.2×1015　　B．3.2×1015 C．2.2×1014 D．3.2×1014
B
3.关于对能量子的认识，下列说法正确的是 （ ）
A.振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε
B.带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍
C.能量子与电磁波的频率成正比
D.这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
BC
黑体
热辐射
能量子
普朗克：
量子假说
物体中不停运动的带电微粒
产生
只吸收不反射电磁波
黑体辐射问题
光子
爱因斯坦发展此理论
提出
定义
能级跃迁
原子光谱：
能级
课堂小结