课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ037
学科
物理
年级
高二
学期
上学期
课题
能量量子化
教科书
书名：物理必修（第三册）
出版社：人民教育出版社
出版日期：2019
年
4
月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
课后练习
1．热辐射：周围的一切物体都在辐射
，这种辐射与物体的
有关，所以叫做热辐射。
2．某种物体能够
吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就叫做
。
3．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的
有关。
4．能量子：
（1）普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的
。这个不可再分的最小值ε叫做
。
（2）能量大小：ε=hν，其中ν是电磁波的频率，h称为
常量，
h
=
。
5．把“能量子”概念引入物理学的物理学家是
A．普朗克
B．麦克斯韦
C．托马斯·杨
D．赫兹
答案：
1．电磁波
温度
2．完全
黑体
3．温度
4．（1）整数倍
能量子
（2）普朗克常数
6.63
x10—34J·s，
5．A课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ037
学科
物理
年级
高二
学期
上学期
课题
能量量子化
教科书
书名：物理必修（第三册）
出版社：人民教育出版社
出版日期：2019
年
4
月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
1、了解黑体辐射及其研究的历史脉络，学习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过程，学习这一科学概念的创新性突破中隐含的伟大科学思想。
3、了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子理论极大地丰富和深化了人们对物质世界的认识。
课前学习任务
复习上一节的内容
1、什么是电磁波？
2、仔细观察下图，了解电磁波谱中不同电磁波的波长关系，知道不同颜色可见光的波长关系。
课上学习任务
【学习任务一】
晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝。对于“红星”
和“蓝星”，你能判断出哪种恒星的表面温度更高吗？
【学习任务二】
生活中，哪些物体可以看作是黑体？
【学习任务三】
阅读下面的材料，并回答问题：
黑体辐射和紫外灾难
19世纪，第二次工业革命极大地推动了冶金工业的发展，而冶金对高温测量技术的需求及天文学等方面的需要，使得人们急需找到黑体辐射强度和辐射波长的定量关系。1889年卢默与鲁本斯通过研究空腔辐射得出了黑体辐射光谱的实验数据。图1画出了四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系。从中可以看出，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。
物理学家总是力图用已有的知识来解释新发现的现象和规律。那么，怎样解释黑体辐射的实验规律呢？大家知道，物体中存在着不停运动的带电微粒，按照当时物理学的认识，每个带电微粒的振动都产生变化的电磁场，从而产生电磁辐射。于是，人们很自然地要依据热学和电磁学的知识寻求黑体辐射的理论解释。英国物理学家瑞利（L.
Rayleigh）在1900年，提出了辐射强度按波长分布的理论解释，如图2所示。瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符，不但不符，而且当波长很小时，辐射强度竟变成无穷大，这显然是荒谬的，理论得出的这种荒谬结果被认为是物理学经典理论的灾难。由于波长很小的辐射处在紫外线波段，故而当时称为
“紫外灾难”。
回答以下问题
当时，人们为什么要进行黑体辐射的研究？
科学家试图用经典理论解释黑体辐射规律时，遇到了什么困难？什么是紫外灾难？
【学习任务四】
你能不能找到一个实例，来区别“连续”和“量子化”。
推荐的学习资源
1．《爱因斯坦传》阿尔布莱希特·弗尔辛，人民文学出版社出版，2011年7月1日出版。
2．《尼耳斯·玻尔传》阿而拉罕·派斯，商务印书馆出版社，2001年5月出版。
3．《上帝掷骰子吗》曹天元，辽宁教育出版社，2006年1月1日出版。
