《新教材同步系列2024春高中物理第四章原子结构和波粒二象性1普朗克黑体辐射理论课件新人教版选择性必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材同步系列2024春高中物理第四章原子结构和波粒二象性1普朗克黑体辐射理论课件新人教版选择性必修第三册（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章原子结构和波粒二象性物理观念：通通过过对对原原子子结结构构、波波粒粒二二象象性性等等内内容容的的教教学学，完完善善学学生生对对物物质质的的认认识识，帮帮助助学学生生形形成成相相对对完完整整、科科学学的的物物理理观观念念、运动与相互作用观念运动与相互作用观念科学思维：对对微微观观世世界界的的研研究究，提提出出了了各各种种模模型型，有有汤汤姆姆孙孙原原子子模模型型、原原子子的的核核式式结结构构模模型型、玻玻尔尔的的原原子子模模型型，使使我我们们知知道道物物理理学学的的研研究究需需要要建建构构模模型型；能能对对常常见见的的物物理理现现象象进进行行简简单单分分析析；知知道道表表达达观观点点需需要
2、证据，质疑和创新的重要性要证据，质疑和创新的重要性科学探究：通通过过光光电电效效应应实实验验的的探探究究，引引导导学学生生认认识识光光及及实实物物粒粒子子的的波波粒粒二二象象性性，进进一一步步认认识识光光的的本本性性通通过过粒粒子子散散射射实实验验分分析析相相关关事实或结论，提出可探究的物理问题，作出初步的猜测与假设事实或结论，提出可探究的物理问题，作出初步的猜测与假设科学态度与责任：通通过过关关于于原原子子结结构构以以及及波波粒粒二二象象性性等等相相关关内内容容的的学学习习，知知道道所所有有物物理理结结论论都都必必须须接接受受实实践践的的检检验验，在在学学习习与与研研究究中中能能与他人合作，
3、做到实事求是，不迷信权威与他人合作，做到实事求是，不迷信权威本本章章重重点点黑黑体体、量量子子论论、能能级级、跃跃迁迁、能能量量量量子子化化及及基基态态、激激发发态态等等概概念念；黑黑体体辐辐射射规规律律、光光电电效效应应规规律律、玻玻尔尔理理论论，核核式式结结构构理理论论；粒粒子子散散射射实实验验，爱爱因因斯斯坦坦光光电电效效应应方方程程，用用玻玻尔尔的的原原子子结结构理论解释氢光谱构理论解释氢光谱本本章章难难点点理理解解能能量量量量子子化化，会会用用爱爱因因斯斯坦坦光光电电效效应应方方程程解解释释光光电电效效应应实实验验现现象象；粒粒子子散散射射实实验验的的现现象象、方方法法和和结结果果，
4、原原子子的的能能级级与与跃跃迁迁；用用玻玻尔尔的的原原子子结结构构理理论论解解释释氢氢原原子子光光谱谱，了了解解玻玻尔尔理理论论的的局局限性限性1普朗克黑体辐射理论普朗克黑体辐射理论学习目标学习目标学法与考法学法与考法1知知道道什什么么是是热热辐辐射射及及热热辐辐射射的的特性，了解黑体与黑体辐射特性，了解黑体与黑体辐射(重点重点)2知知道道黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律，了了解解黑黑体体辐辐射射的的强强度度与与波波长长的的关关系系(重重点点)3熟熟悉悉能能量量子子的的概概念念，理理解解能能量量量子化观念量子化观念(难点难点)学学法法：通通过过了了解解黑黑体体、黑黑体体辐辐射射的的概概念念
5、，知知道道黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律，领悟以实验为基础的科学探究方法领悟以实验为基础的科学探究方法考考法法：考考查查对对黑黑体体、黑黑体体辐辐射射和和黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律的的理理解解；考考查查对对普普朗朗克克能能量量子子的的理理解解；考考查查能量子的观点在实际中的应用能量子的观点在实际中的应用知识导图知识导图课前 自主预习黑体、黑体辐射与黑体辐射的实验规律黑体、黑体辐射与黑体辐射的实验规律1黑体与黑体辐射黑体与黑体辐射(1)热辐射热辐射物物体体在在任任何何温温度度下下，都都会会发发射射_，温温度度不不同同，所所发发射射的的电电磁磁波波的的_、_也也不不同同，这这种种现
6、现象象叫叫作作热热辐辐射射热热辐辐射射与与物物体体的的_有关有关(2)黑体黑体能能够够_入入射射到到其其表表面面的的电电磁磁波波而而不不产产生生_的的物物体体，我们称之为绝对黑体，简称黑体我们称之为绝对黑体，简称黑体电磁波电磁波频率频率强度强度温度温度完全吸收完全吸收反射反射2黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律(1)黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的的_有关有关随着温度的升高，各种波长的辐射强度都随着温度的升高，各种波长的辐射强度都_；随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长随着温度的升高，辐射强度的最大值向波
7、长_的方向移动的方向移动温度温度增加增加较短较短(2)维恩公式和瑞利公式维恩公式和瑞利公式科学家从理论上解释黑体辐射的规律有维恩公式和瑞利公式科学家从理论上解释黑体辐射的规律有维恩公式和瑞利公式维维恩恩公公式式：德德国国物物理理学学家家维维恩恩从从_理理论论出出发发，得得到到的的公公式式只是只是在在_部分与实验相符，部分与实验相符，_部分存在明显差异部分存在明显差异瑞瑞利利公公式式：英英国国物物理理学学家家瑞瑞利利从从经经典典电电磁磁理理论论出出发发，得得到到的的公公式式在在_部部分分与与实实验验吻吻合合，_部部分分偏偏差差较较大大，尤尤其其在在紫紫外外线线一一端端，当波长趋于零时，辐射强度趋
8、于无穷大，人们称之为当波长趋于零时，辐射强度趋于无穷大，人们称之为“紫外灾难紫外灾难”热力学热力学短波短波长波长波长波长波短波短波黑黑体体是是指指黑黑颜颜色色的的物物体体吗吗？温温度度越越高高，黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度越越大大吗？吗？【答答案案】黑黑体体看看上上去去不不一一定定是是黑黑的的，只只有有当当自自身身辐辐射射的的可可见见光光非非常常微微弱弱时时看看上上去去才才是是黑黑的的；有有些些可可看看作作黑黑体体的的物物体体由由于于有有较较强强的的辐辐射射，看看起起来来还还会会很很明明亮亮黑黑体体辐辐射射强强度度只只和和温温度度有有关关，是是因因为为黑黑体体不不反反射射只只吸吸收
9、收电电磁磁波波，而而且且自自身身还还会会发发出出电电磁磁波波；黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波强强度度是是和和温温度度有有关的，一般是温度越高辐射强度越大关的，一般是温度越高辐射强度越大下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A只有温度高的物体在辐射电磁波只有温度高的物体在辐射电磁波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黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关【答案】【答案】D【解解析析】根根据据热热辐辐射射定定义义知知A错错误误；根根
10、据据热热辐辐射射和和黑黑体体辐辐射射的的特特点点知知一一般般物物体体辐辐射射电电磁磁波波的的情情况况除除与与温温度度有有关关外外，还还与与材材料料种种类类和和表表面面状状况况有有关关，而而黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与黑黑体体温温度度有有关关，故故B、C错误，错误，D正确正确能量子能量子1普朗克公式普朗克公式德德国国物物理理学学家家普普朗朗克克对对黑黑体体辐辐射射问问题题进进行行了了系系统统的的理理论论研研究究，推推导导出出了了普普朗朗克克公公式式，把把它它与与实实验验数数据据进进行行比比较较，发发现现与与实实验验结结果果“令令人人满满意地相符意地相符
11、”2普朗克设想普朗克设想(1)黑黑体体的的空空腔腔壁壁是是由由大大量量振振子子组组成成的的，其其能能量量E只只能能是是某某一一_h的的整整数数倍倍，即即Enh(n1，2，3，)，式式中中为为振振子的频率，子的频率，h是一个常量，是一个常量，h_(2)最最小小能能量量h叫叫作作_在在微微观观世世界界中中能能量量_变变化化，只只能取能取_，这种现象叫作能量的，这种现象叫作能量的_3意义意义普普朗朗克克能能量量子子假假设设，使使人人类类对对_的的本本质质有有了了全全新新的的认认识识，对现代物理学的发展产生了对现代物理学的发展产生了_的影响的影响最小能量值最小能量值6.631034Js能量子能量子不连
12、续不连续分立值分立值量子化量子化微观世界微观世界革命性革命性为为了了得得出出与与实实验验相相符符的的黑黑体体辐辐射射公公式式，普普朗朗克克提提出出了了什什么么样样的的观观点点？【答答案案】普普朗朗克克认认为为，带带电电微微粒粒的的能能量量只只能能是是某某一一最最小小能能量量值值的的整整数数倍倍，当当带带电电微微粒粒辐辐射射或或吸吸收收能能量量时时，也也只只能能是是辐辐射射或或吸吸收收某某个个最最小小能量值的整数倍能量值的整数倍(多多选选)对对于于带带电电微微粒粒的的辐辐射射和和吸吸收收能能量量时时的的特特点点，以以下下说法正确的是说法正确的是()A以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收以某一个
13、最小能量值一份一份地辐射或吸收B辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍C辐射和吸收的能量是量子化的辐射和吸收的能量是量子化的D辐射的能量是量子化的，吸收的能量是连续的辐射的能量是量子化的，吸收的能量是连续的【答案】【答案】ABC【解解析析】带带电电微微粒粒辐辐射射和和吸吸收收能能量量时时是是以以最最小小能能量量值值能能量量子子的的整整数数倍倍一一份份一一份份地地辐辐射射或或吸吸收收的的，是是不不连连续续的的故故A、B、C正正确确，D错误错误课堂 重难探究对黑体与黑体辐射的实验规律的理解对黑体与黑体辐射的实验规律的理解1对黑体的理解对黑体的理解绝绝对对的的黑黑体
14、体实实际际上上是是不不存存在在的的，但但可可以以用用某某装装置置近近似似地地代代替替如如图图所所示示，如如果果在在一一个个空空腔腔壁壁上上开开一一个个小小孔孔，那那么么射射入入小小孔孔的的电电磁磁波波在在空空腔腔内内表表面面会会发发生生多多次次反反射射和和吸吸收收，最最终终不不能能从从空空腔腔射射出出，这这个个小小孔孔就就成成了一个绝对黑体了一个绝对黑体2一般物体与黑体的一般物体与黑体的比较比较比较比较热辐射特点热辐射特点吸收、反射特点吸收、反射特点一般物体一般物体辐辐射射电电磁磁波波的的情情况况与与温温度度有有关关，与与材材料料的的种种类类及及表表面面状状况有关况有关既既吸吸收收又又反反射射
15、，其其能能力力与与材材料料的种类及入射波长等因素有关的种类及入射波长等因素有关黑体黑体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分布只与黑体的温度有关分布只与黑体的温度有关完完全全吸吸收收各各种种入入射射电电磁磁波波，不不反射反射3黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律(1)温温度度一一定定时时，黑黑体体辐辐射射强强度度随随波波长长的的分布有一个极大值分布有一个极大值(2)随着温度的升高：随着温度的升高：各种波长的辐射强度都有增加；各种波长的辐射强度都有增加；辐辐射射强强度度的的极极大大值值向向波波长长较较短短的的方方向向移动如图所示移动如图所示对黑体与黑体辐射的理解对黑体与黑体辐射的理解
16、例例1关于对黑体的认识，下列说法正确的是关于对黑体的认识，下列说法正确的是()A黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布除除与与温温度度有有关关外外，还还与与材材料的种类及表面状况有关料的种类及表面状况有关C黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与温温度度有有关关，与与材材料料的的种类及表面状况无关种类及表面状况无关D如如果果在在一一个个空空腔腔壁壁上上开开一一个个很很小小的的孔孔，射射入入小小孔孔的的电电磁磁波波在在空空腔腔内内表表面面经经多多次次反反射射和和吸吸收收，最最终终不不能能从从小小孔孔射射出出，这这个个空空腔腔就就成成了了一一个个黑体黑体【答案】【答案】C【解解析析】黑黑体体自自身身辐辐射射电电磁磁波波，不不一一定定是是黑黑的的，A错错误误黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与黑黑体体的的温温度度有有关关，B错错误误，C正正确确小小孔孔只只吸吸收收电电磁磁波波，不不反反射射电电磁磁波波，因因此此
