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    高中物理选择性必修三第四章 1 普朗克黑体辐射理论学案01
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    高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性1 普朗克黑体辐射理论学案及答案

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    这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性1 普朗克黑体辐射理论学案及答案,共3页。

    [学习目标] 1.了解黑体和黑体辐射的概念,了解黑体辐射的实验规律(重点)。2.了解能量子的概念,了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点(难点)。
    一、黑体与黑体辐射
    一座建设中的楼房还没有安装窗子,尽管室内已经粉刷,如果从远处观察,把窗内的亮度与楼房外墙的亮度相比,你会发现什么?为什么?
    ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
    1.黑体:某种物体能够________________入射的各种波长的电磁波而不发生________,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
    2.黑体辐射
    (1)定义:黑体虽然不________电磁波,却可以向外________电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射。
    (2)黑体辐射特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的________有关。
    1.实际中存在绝对黑体吗?黑体看上去一定是黑色的吗?
    ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
    2.一般物体和黑体辐射电磁波有什么区别?
    ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
    例1 (多选)(2022·酒泉市高二期中)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只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关
    C.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
    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
    二、黑体辐射的实验规律
    如图所示为黑体辐射电磁波的强度按波长分布的情况,从图中可以看出。
    1.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有________。
    2.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长________的方向移动。
    3.温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
    例2 (2022·南通市高二期中)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度。如图所示,就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像,则下列说法正确的是( )
    A.T1<T2
    B.在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大
    C.随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低
    D.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动
    三、能量子
    1.定义: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____________,这个不可再分的________________叫作能量子。
    2.表达式:ε=________。其中ν是带电微粒的振动频率,即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率。h称为______________________,h=6.626 070 15×10-34 J·s。
    3.能量的量子化:微观粒子的能量是________的,或者说微观粒子的能量是________的。
    在一杯开水中放入一支温度计,开水静置在室内,可以看到开水的温度是逐渐降低的。既然从微观的角度来看开水的能量是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?
    ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
    例3 (多选)(2022·保定市高二月考)1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说,即能量子假说,下列说法属于能量子假说内容的是( )
    A.物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的
    B.能量子假说中将每一份最小能量值,称为“能量子”
    C.能量子假说中的能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量
    D.能量子假说认为能量是连续的,是不可分割的
    例4 (2022·宁波市高二期末)纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面。将激光束的宽度聚光到纳米级范围内,可以精确地修复人体损坏的器官。糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因,利用聚光到纳米级的激光束进行治疗,90%的患者都可以避免失明的严重后果。一台功率为10 W的氩激光器,能发出波长λ=500 nm的激光,用它“点焊”视网膜,每次“点焊”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“点焊”视网膜的时间;
    (2)在一次“点焊”的时间内发出的激光光子的数量。
    ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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