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第二节:量子世界第1页
观察与思索:1、小试验:为何能测量人体温度?2、观察现象、思索问题:灯丝温度、发光情况有什么改变?这种改变蕴藏着什么规律?第2页
任何物体在任何温度下都要发射各种波长电磁波,而且其辐射能量大小及辐射能量按波长分布都与温度相关。一、热辐射1.热辐射现象这种因为物质中分子、原子受到热激发而发射电磁波现象称为热辐射。第3页
第4页
人体热辐射红外线这是一组家用LED灯,可经过各种新方式来改变灯颜色和效果第5页
颜色越红表示温度越高,颜色越蓝温度越低第6页
①.物体在任何温度下都会辐射能量。注意②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。第7页
超高压灯:不一样颜色代表不一样温度,箭头代表气体流动方向。第8页
第9页
二、紫外灾难
阅读教材、讨论交流:学生阅读书本知识点一:“紫外灾难”。小组讨论上述试验现象。维恩理论值试验T=1646k瑞利-琼斯第10页
三、不连续能量第11页
第12页
物体经过辐射所放出能量第13页
物理学家依据经典理论得出黑体辐射强度与辐射波长、温度关系曲线和试验得到曲线不吻合,说明研究所碰到极大困难,提出普朗克量子假说。阅读教材:学生阅读书本知识点二:“不连续能量”。并回答“量子假说”关键点。第14页
①.金属空腔壁中电子振动可视为一维谐振子。这些振子能够吸收或辐射能量。对频率为?谐振子,它含有最小能量是h?,能含有其它能量值是h?整数倍。②.空腔壁上带电谐振子所吸收或发射能量是h?整数倍。普朗克常数*振子只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量。*能量是分立,不是连续。存在着能量最小单元(能量子?=h?);为了能够从理论上推导出这个公式,普朗克提出了一个与经典物理学概念截然不一样“能量子”假设:普朗克量子假设第15页
量子假说:辐射是不连续,是一份一份地进行,每一份能量称为一个量子,辐射总能量E为量子整数倍,量子能量ε与频率成正比,与波长λ成反比。因为量子能量相对于宏观物体动能或势能来说,是非常微小,完全能够被忽略。所以宏观物体(如铅球沿斜面滚下时)动能或势能都是连续改变。可是在微观世界中,能量是量子化。显然量子理论与经典力学连续观念是不一样,这极大地深化了人类对物质世界认识。第16页
第17页
练习1:红、橙、黄、绿四种光频率逐步增大,那么这四种光每份能量最小是[]
A、红光;B、橙光;C、黄光;D、绿光。练习2:氦氖激光器发射波长为6328×10-10m单色光,试计算这种光一个光子能量为多少?若该激光器发光功率为18mw,则每秒钟发射多少个光子?第18页
例题:依据量子理论,光子能量,其中c为真空中光速、为光频率、λ为光波长,普朗克常数取已知太阳光垂直照射时,每平方米面积上辐射功率为P=1.35kw。假设太阳辐射平均波长为则在垂直于太阳光S=1m2面积上,每秒钟内能够接收到多少个光子?解析:依题意,太阳光平均一个光子能量为在1m2面积上,1s内得到阳光总能量为得到光子个数第19页
1.测量黑体温度在试验室或工厂高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔热辐射特征,就能够确定炉内温度。2.光学高温计----光测高温高温炉灯丝目镜聚焦透镜四、黑体辐射应用调整R,当灯丝温度炉温时,灯丝在炉孔像背景上显示出亮线。当灯丝温度炉温时,灯丝在炉孔像背景上显示出暗线。当灯丝温度=炉温时,灯丝在炉孔像背景上消失。由经过灯丝电流强度可算出炉温T。第20页
作业:1、阅读P109类型二2、P121:3、4第21页
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