【学习目标】
1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。
2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。 3．了解能量子的概念。
【学习过程】
一、黑体与黑体辐射
1．热辐射：我们周围的一切物体都在辐射__________，这种辐射与__________有关，所以叫热辐射。
2．黑体
如果某种物体能够____________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。
3．黑体辐射：黑体虽然不反射___________，却可以_________________电磁波。
注意：①一般物体的辐射与__________、____________、_______________有关，但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______________有关。
②格兰杰因果关系检验绝对黑体不存在，是理想化的模型
二、黑体辐射的实验规律
1．辐射强度按波长分布与温度的关系
特点：随温度的升高
①各种波长的辐射强度都在_____________；
②辐射强度的最大值向_____________方向移动。
2．经典物理学所遇到的困难
（1）维恩的经验公式：__________符合，____________不符合。
（2）瑞利-金斯公式：___________符合，_____________荒唐。
3．超越牛顿的发现
1900年10月，_______________在德国物理学会会议上提出黑体辐射公式与实验结果非常吻合。
三、能量子
（1）普朗克的假设：
组成黑体的振动着的带电微粒能量只能是某一最小能量值ε的__________，
这个不可再分的最小能量值ε叫做__________。
（2）能量子公式：
ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为______________，h＝6.62607015×10-34J·s。
（3）能量的量子化：
在微观世界中能量是量子化的，或者说是微观粒子的能量是________的。邯郸pm2.5
例1 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图象中，符合黑体辐射规律的是( )
例2 人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率约是( )
A．2.3×10时域分析－18 W B．3.8×10－19 W C．7.0×10－10 W D．1.2×10－18 W
小结：一般物体与黑体的比较
| 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、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 | 完全吸收入射的各种波长的电磁波，不发生反射 |
| | |
课堂练习
1．(黑体辐射规律)(多选)如图所示，画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象中可以看出，随着温度的升高，则( )
A．各种波长的辐射强度都有增加
B．只有波长短的辐射强度增加
C．辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．辐射电磁波的波长先增大后减小
2．(能量子的理解)红、橙、黄、绿四种单光中，光子能量最小的是( )
A．红光 B．橙光 C．黄光 D．绿光
3．(能量子的计算)小灯泡的功率P＝1 W，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长λ＝10－6 m，求小灯泡每秒钟辐射的光子数是多少？(h＝6.63×10－34 J·s，结果保留一位有效数字)
课后练习
1．对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的因素是( )
A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都正确
2．能正确解释黑体辐射实验规律的是( )
跨国新娘A．能量的连续经典理论 B．普朗克提出的能量量子化理论
C．以上两种理论体系任何一种都能解释 D．牛顿提出的微粒说
3．关于黑体和黑体辐射，下列叙述不正确的是( )
A．玻尔通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射电磁波
C．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
D．黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
4．红外线热像仪可以监测人的体温，当被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，关于其中的原理，下列说法正确的是( )
A．人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温
B．仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关
C．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分多
D．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分多
5．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是( )
A．人的个数 B．物体所受的重力 C．物体的动能 D．物体的长度
6．对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是( )
A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收
B．辐射和吸收的能量可以不是某一最小值的整数倍
C．吸收的能量可以是连续的
D．辐射和吸收的能量都可以是连续的
7．硅光电池可以将光辐射的能量转化为电能．若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量，c为真空中的光速)( )
A．h B．Nh C．Nhλ0 D．2Nhλ0
8．两束能量相同的单光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体表面上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为4∶恶棍来访5，则这两束光的光子能量和波长之比分别为( )
A．4∶5 4∶5 芦潮港 B．5∶4 4∶5 C．5∶4 5∶4 D．4∶5 5∶4
9．“神光Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波长为λ＝0.35 μm的紫外激光．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则该紫外激光所含光子数为多少？(结果保留三位有效数字)
10．经测量，人体表面辐射本领的最大值在波长为940 μm处．根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm＝2.90×10－1 m·K，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10－34J·s，结果保留两位有效数字)
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