能量量子化课件 2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptxVIP

第十三章电磁感应与电磁波初步第五节能量量子化

目录/1.学习目标2.情景导入3.新课讲解4.小试牛刀5.课堂小结

PART01学习目标

学习目标1.了解热辐射的概念和特点，了解黑体的概念及黑体辐射的特点2.了解能量子的概念及其提出的科学过程，了解光子的概念，了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点3.了解能级的概念，并能解释原子光谱的分立特征，了解量子力学的建立学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

PART02情境导入

学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结加热钢铁后，其颜色发生变化，为什么会有这样的变化呢?

PART03新课讲解

测温枪不与人体接触，是如何测出体温的呢？没有接触火焰，为什么能感受到火焰的热呢？我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，称之为热辐射。学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场变化的电场和变化磁场交替产生，由近及远地传播一切物体内部存在不停运动的带电微粒，这种带电微粒的振动，会产生变化的电磁场，向外辐射电磁波（携带有能量）学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

热辐射我们周围的一切物体都在辐射电磁波．这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射。定义：物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，不能引起人的视觉。当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强。学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同特点：例如，随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，铁块的颜色也不断发生变化。学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

月亮自身并不发光，为什么我们还能看到它？夏日的时候，我们穿深色的衣服会觉得很热，穿浅色的衣服会觉得凉快一些，这是为什么？物体表面除了会辐射电磁波，还会和电磁波反射吸收学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

日常生活中，每个物体分别反射不同频率的电磁波，从而呈现出五彩斑斓的颜色。（例如：肉眼看到的蓝色物体将会反射蓝色对应频率的电磁波）一些物体看起来很黑，其实是它吸收所有电磁波，反射的电磁波很弱学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

生活中，哪些物体可以看作是黑体？物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射。黑体-理想模型思考：学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

黑体虽然不反射电磁波，但是却可以向外辐射电磁波。因为黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关，所以在研究热辐射的规律时，人们特别注意对黑体辐射的研究。黑体辐射学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

①只与黑体的温度有关。②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。黑体辐射学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

很多科学家试图给出黑体辐射规律的理论解释，但都不能成功。1896年，德国物理学家维恩热力学理论→只在短波部分相符1900年，英国物理学家瑞利经典电磁理论→只在长波部分相符学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

和我们学习电荷数类似：只能是元电荷的整数倍能量子振动着的帯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…这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，能量子的大小为h=6.626×10-34J?s——普朗克常量学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

能量子的观点与宏观世界中我们对能量的认识有很大不同例如，一个宏观的单摆，小球在摆动的过程中，受到摩擦阻力的作用，能量不断减小，能量的变化是连续的。而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是不连续（分立）的。学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

光子认为电磁场本身就是不连续的。也就是说，光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的这些能量子后来被叫作光子。爱因斯坦的光子概念（光子能量）学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级（energylevel）。分立轨道1234E4E3E2E1定态跃迁E4E3E2E1能级学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线学习目标情境导入新课讲解小试牛刀课堂小结

20世纪20年代，量子力学建立了，它能够很好地描述微观粒子运动的规律，并在现代科学技术中发挥了重要