1　能量量子化名师教学实录

17.1能量量子化：物理学的新纪元

【学习目标】

1、知识与技能

（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。

2、过程与方法

（1）了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

（2）体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【自主学习】

想一想：1900年在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文讲到：“在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”其中的一朵就与黑体辐射有关，事隔不到一年，就从第一朵乌云中降生了量子论，然而量子论有怎样的物理规律呢？在物理学又有着怎样的地位呢？

填一填：一般材料辐射电磁波的强度按波长的分布随物体的温度而不同，这还与材料的种类及表面状况有关。

填一填：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体称为黑体，但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。

填一填：黑体热辐射的规律：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。然而经典物理学对这个现象却一筹莫展。

点一点：德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：不可再分的最小能量值ε叫做能量子，振动的带电微粒的能量只能是ε整数倍，带电微粒也是以ε为单位一份一份地辐射或吸收的，其中ε=h。这却很好解释了黑体辐射的规律。

【典例剖析】

[例题1]在不同温度时，黑体辐射强度与波长有如图所示的关系，则：

(1)两温度有什么关系? (2)各波长辐射强度与什么有关? (3)升温时，辐射强度与波长有何关系?

[例题2]

某可见光波长700nm，其所对应的电磁辐射的能量子ε的值是多少? 【课堂训练】

1、我们周围的一切物体都在辐射____________，这种辐射与物体的____________有关，所

以叫______________。除了这种辐射以外，物体表面还会____________和____________外界射来的电磁波。

2、实验测出了辐射的电磁波的强度按波长的分布情况。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有____________，另一方面，辐射强度的极大值向波长____________的方向移动。

3、微观世界里的能量是一份一份的，其中不可分的最小值叫____________，它的值为_________。

4、对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是 ( ) A．太阳光是由各种单色光组成的复合光

B．在组成太阳光的各单色光中，其能量最强的光为红光

C．在组成太阳光的各单色光中，其能量最强的光为紫光

D．组成太阳光的各单色光的能量都相同

5、一束红光从空气射入折射率为1.5的玻璃，则这束红光的能量将 ( ) A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定

6、对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是 ( ) A．温度 B．材料 C．表面状况 D．质量

7、已知某单色光的波长为λ，在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则该电磁波辐射的能量子的值为( ) hhchA． B． C． D．hcλ

c8、单色光从真空射入某介质时， ( ) A．波长变长，速度变小，光量子能量变小 B．波长变长，速度变大，光量子能量不变

C．波长变短，速度变小，光量子能量不变 D．波长变短，速度变小，光量子能量变大

9、关于光的传播，下列说法正确的是 ( ) A．各种色光在真空中传播速度相同，在同一介质中传播速度不同

B．各种色光在真空中频率不同，同一色光在不同介质中频率相同

C．同一色光在不同介质中折射率不同，不同色光在同一介质中折射率相同

D．各种色光在同一介质中波长不同，同一色光在真空中的波长比在任何介质中的波长长

10、能正确解释黑体辐射实验规律的是 ( ) 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．牛顿提出的能量微粒说 D．以上说法均不正确

【答案】

1、电磁波，温度，热辐射，吸收，反射 2、增加，较短 3、能量子，h ν

4、AC 5、C 6、A 7、A 8、C 9、ABD 10、B