高中物理高分突破考点专题4.1普朗克黑体辐射理论精讲精练新人教版选择性必修第三册.docVIP

4.1普朗克黑体辐射理论

一：学问精讲归纳

考点一、黑体与黑体辐射

1．黑体：某种物体能够完全吸取入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是确定黑体，简称黑体．

2．黑体辐射

(1)定义：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．

(2)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温度有关．

技巧归纳：

(1)黑体是一个志向化的物理模型．

(2)黑体看上去不愿定是黑的，有些可看成黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很光明．

2．一般物体与黑体的比较

热辐射特点

吸取、反射特点

一般

物体

辐射电磁波的状况与温度、材料的种类及表面状况有关

既吸取又反射，其实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

完全吸取各种入射电磁波，不反射

3.黑体辐射的试验规律

(1)温度确定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值．

(2)随着温度的上升

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，如图所示．

考点二：能量子

1．定义：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的整数倍，这个不行再分的最小能量值ε叫作能量子．

2．表达式：ε＝hν.其中ν是带电微粒的振动频率，即带电微粒吸取或辐射电磁波的频率．h称为普朗克常量．h＝6.62607015×10－34J·s.

3．能量的量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的．

技巧归纳：

1．普朗克的量子化假设

(1)能量子

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，例如可能是ε或2ε、3ε……当带电微粒辐射或吸取能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸取的．这个不行再分的最小能量值ε叫作能量子．

(2)能量子表达式：ε＝hν

ν是带电微粒的振动频率，h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h＝610－34J·s.

(3)能量的量子化

在微观世界中能量不能连续变更，只能取分立值，这种现象叫作能量的量子化．

2．对能量量子化的理解

(1)物体在放射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不行能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态．

(2)在宏观尺度内探讨物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变更是连续的，不必考虑量子化；在探讨微观粒子时必需考虑能量量子化．

二：考点题型归纳

题型一：黑体与黑体辐射

1．（2024春·湖南益阳·高二校联考期末）关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的是（）

A．温度上升，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B．温度上升，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动

C．黑体既反射电磁波，也向外辐射电磁波

D．爱因斯坦最先提出了能量子的概念，很好的说明白黑体辐射

2．（2024春·江苏徐州·高二统考期中）关于黑体和黑体辐射，下列说法正确的是（）

A．黑体确定是黑色的

B．黑体可以反射电磁波

C．黑体辐射规律表明，电磁波的能量是不连续的

D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的形态有关

3．（2024春·浙江绍兴·高二诸暨中学期中）关于黑体辐射，下列说法正确的是（）

A．一切物体只有在吸取电磁波的同时才会辐射电磁波

B．黑体在不断的辐射电磁波，且温度越高最强辐射波的波长越长

C．黑体对于外界过来的电磁波只吸取而不反射，因此肉眼看不到黑体

D．黑体辐射电磁波的能量是不连续的，而是某个能量值的整数倍

题型二：黑体辐射试验规律

4．（2024春·陕西榆林·高二校考期中）某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率；而黑体辐射的试验规律如图乙所示，图乙中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，下列说法正确的是（）

A．图甲中，图乙中 B．图甲中，图乙中

C．图甲中，图乙中 D．图甲中，图乙中

5．（2024秋·宁夏吴忠·高二吴忠中学校考期末）有关黑体辐射的探讨表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有亲密关系，此探讨对冶金工业的快速发展有巨大贡献。如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，据此以下推断不正确的是（）

A．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，而是处在最大与最小波长之间

B．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大

C．随着温度的上升，各种波长的辐射强度都增加

D．随着温度的上升，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

6．（2024春·河南·高二统考期末）有关黑体辐射的探讨表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有亲密关系，此探讨对冶金工业的快速发展有巨大贡献。如图所示，图中画出了四种温度下