人教版 (2019)选择性必修 第三册1 普朗克黑体辐射理论集体备课ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册1 普朗克黑体辐射理论集体备课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课前预习反馈，完全吸收，整数倍，一份一份，能量子，普朗克常量，量子化，ACD，课内互动探究等内容，欢迎下载使用。

1. 普朗克黑体辐射理论
1．了解黑体及黑体辐射的概念。2．了解黑体辐射的实验规律。3．知道能量子概念，能说出普朗克提出的能量子假说内容。4．了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
1．知道黑体与黑体辐射，知道黑体辐射的实验规律及理论解释。2．了解能量子假说，了解普朗克提出的能量子假说的意义，学习科学家的科学探究精神。3．了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会能量量子化的提出对人们认识物质世界的影响。
1．黑体(1)定义：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：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。(3)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。
2．黑体辐射的实验规律(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着波长_______的方向移动。
『判一判』(1)黑体一定是黑色的物体。(　　)(2)黑体是一种客观存在的物质。(　　)(3)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。(　　)
『选一选』(多选)下列叙述正确的是(　　)A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．一般物体辐射电磁波的情况只与材料有关D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关解析：根据热辐射定义知A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B、C错误，D正确。
『想一想』黑体一定是黑色的吗？答案：(1)黑体指的是在任何温度下都能全部吸收任何波长的电磁波而不发生反射的物体，黑体本身也能向外辐射电磁波，并非在任何温度下都呈黑色，例如太阳、白炽灯灯丝等，可被当作黑体来处理。只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑色。
(2)黑体是一种理想模型，绝对黑体实际上是不存在的，但可以用某种装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。这个带小孔的空腔可近似成一个绝对黑体。
1．普朗克的假设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_________。即能的辐射或者吸收只能是___________的。这个不可再分的最小能量值ε叫作_________。2．能量子公式ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为_____________。h＝_______________ J·s。(一般取h＝6.63×10－34 J·s)
6.626×10－34
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。这种现象叫能量的量子化。
『判一判』(4)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。(　　)(5)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。(　　)
『选一选』(多选)有两名科学家发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式及其温度在不同方向上的微小变化而获得诺贝尔奖，下列说法正确的是(　　　)A．微波是指波长在某一范围的电磁波B．微波和声波一样都只能在介质中传播C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射D．普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说
解析： 微波是波长在10－3 m到10 m的电磁波，A正确；物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射，所以黑体的热辐射实际上是电磁辐射，而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B错误，C正确；普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说后，成功拟合了黑体辐射实验曲线。D正确。
要|点|提|炼黑体辐射的实验规律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(1)各种波长的辐射强度都有增加；(2)辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
热辐射不一定要高温，任何温度的物体都发出一定的热辐射，只是温度低时热辐射弱，温度高时热辐射强。
典|例|剖|析　　　　　(多选)(2023·山西太原师范学院附中月考)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除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关C．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，这个带小孔的空腔就可近似为一个黑体
解析： 黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，A错误；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，B错误，C正确；带小孔的空腔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此可近似为一个黑体，D正确。
　　　　　　　　(多选)如图所示为关于黑体辐射的图像，下列判断正确的是(　　　)A．T1T2>T3>T4C．测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度D．测量某黑体辐射的任一波长的光的辐射强度可以得知其温度
解析：因随着温度的升高，黑体辐射强度增强，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以T1>T2>T3>T4，故A错误，B正确；测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度，故C正确；由题图可知，黑体辐射的任一波长的光的辐射强度对应唯一的温度，故D正确。
要|点|提|炼1．能量子和量子数：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，E＝nε，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子，n就是量子数。就是说辐射或吸收能量时以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收，即只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。
2．能量子的能量公式：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.626×10－34 J·s。3．能量子假说的意义(1)普朗克的能量子假说，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。(2)普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它体现了微观世界的基本特征，架起了电磁波的波动性与粒子性的桥梁。
典|例|剖|析　　　　　(1)功率为P的光源向四周发出能量子，光速为c，光波的波长为λ，普朗克常量为h，求每秒发出的能量子数。(2)在离光源d处有一挡板挡光，设挡板对光是完全吸收的，且挡板正对光源，求在单位面积挡板上的能量子数。思路点拨：对辐射功率为P的光源辐射能量建立球面模型进行求解。
　　　　　　　　以下宏观概念，属于“量子化”的是(　　)A．木棒的长度　　　B．物体的质量C．物体的动量 D．学生的个数解析： 所谓“量子化”是指不连续的情况，而选项A、B、C中的概念作为宏观物体的特性，具有连续性，选项D中的学生个数不具有连续性，因此选D。
(1)黑体是一个理想化的物理模型，实际不存在；(2)黑体看上去不一定是黑的，有些可看作黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮。
　　　　　(2023·黑龙江绥化市第一中学高二期中)关于黑体辐射的实验规律不正确的有(　　)A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C．能正确解释黑体辐射实验规律的是普朗克提出的能量量子化理论D．对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是温度、材料、表面状况
解析： 黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，故A正确；随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B正确；能正确解释黑体辐射实验规律的是普朗克提出的能量量子化理论，故C正确；对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是温度，与材料、表面状况无关，故D错误。
一、黑体与黑体辐射1．(多选)(2023·甘肃张掖临泽县第一中学高二期中)根据黑体辐射的实验规律，以下判断正确的是(　　　)A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小波长之间C．温度越高，辐射强度的极大值就越大D．温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短
解析：在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小波长之间，故A错误，B正确；黑体辐射强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，则辐射强度的极大值也就越大，故C正确；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D正确。
2．关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的是(　　)A．黑体是真实存在的B．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元C．随着温度升高，黑体辐射的各波长的强度有些会增强，有些会减弱D．黑体辐射无任何实验依据
解析： 黑体并不是真实存在的，A错误；普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故B正确；随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，故C错误；黑体辐射是有实验依据的，故D错误。
3．(多选)(2023·江苏宿迁模拟)关于黑体和黑体辐射，下列叙述正确的是(　　)A．爱因斯坦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长的方向移动
解析：普朗克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，故A错误；根据黑体的特点可知，黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射电磁波，故B正确；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，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C正确，D错误。
二、能量子4．(多选)(2023·上海高三二模)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。下列说法中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能量单位，称为“能量子”C．能量子假说中的能量子的能量E＝hν，ν为辐射的频率，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
解析： 能量子假说认为，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，每一份能量单位，称为“能量子”，能量子的能量E＝hν，ν为辐射的频率，h为普朗克常量，故D错误，A、B、C正确。