第十三章第5节能量量子化【学习目标】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,领会这一科学概念的创新性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。【知识梳理】一、热辐射1.热辐射:一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关。2.热辐射规律:温度越高,热辐射中波长较短的成分越强。3.黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。4.黑体辐射:黑体向外辐射电磁波的现象。(1)绝对的黑体实际上是不存在的,是一种理想化模型。(2)黑体不一定是黑的,黑体不会反射外来的电磁波,但是可以向外辐射自身的电磁波(包含可见光),如炼钢炉口上的小孔、一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)都被当作黑体来处理。(3)辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关①温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值;②随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。5.一般材料物体除了热辐射,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。所以辐射电磁波的情况不仅与温度有关,也与材料的种类及表面状况有关。二、能量子1.普朗克的能量子假设: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,这个最小的能量值ε叫作能量子。2.能量子大小:ε=hν。ν是电磁波的频率,h是普朗克常量,h=6.62607015×10-34J·s。(在电工学和电子技术中,频率常用f表示,而在研究微观世界的物理学中,频率常用希腊字母ν表示)3.爱因斯坦光子假设:光(电磁波)是由一个个不可分割的能量子组成,这些能量子叫作光子,光子的能量ε=hν。三、能级1.定义:原子量子化的能量值。2.原子处于能级最低的状态时最稳定,称为基态;处于较高能级状态时,称为激发态。3.原子由高能级向低能级跃迁时放出光子。光子的能量等于两个能级之差,hν=Em-En4.原子光谱的谱线是一些分立的亮线。▲判一判(1)物体的温度越高,热辐射的电磁波中波长越长的成分越强。(×)(2)黑体辐射的电磁波的强度按波长分布的规律只与温度有关。(√)(3)普朗克量子假说认为微观粒子的能量是不连续的。(√)(4)原子的能量是不连续的。(√)【学习过程】任务一:对热辐射以及黑体的理解[例1]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...