能量量子化ppt课件(人教版高二物理选修3-5)
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1、第1节 能量量子化 第17章 波粒二象性 人教版高中物理选修3-5 课堂引入 观察铁钉的颜色变化,思 考产生这种现象的原因? 19世纪末,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不 用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。 在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。 另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律-能量转化与守恒定律。 当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展 到头了。 课堂引入 1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,物理 学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言: “科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学
2、家只要做 一些零碎的修补工作就行了。” (开尔文) 但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家,就在上面提到的文章中 他还讲到: “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云,” 课堂引入 黑体辐射实验 迈克尔逊- 莫雷实验 普朗克量子力学的诞生相对论问世 量子力学 相对论 微观领域 高速领域 经典力学 这两朵乌云是指什么呢? 在火炉旁边有什么感觉? 为什么会有这种感觉? 【小组讨论】 固体或液体,在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分 子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度 有关。 1400 K800K 1000 K 1200 K
3、铁钉温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 下图是开头视频中在火上被加热的铁钉的颜色变化 一、热辐射现象 无论是高温物体还是低温物体,都有热辐射,所辐射的能量及波长的分布都随温 度而变化。 例如,铁块随着温度升高: 现象: 表明:(1)辐射强度及波长的分布随温度变化; (2)随着温度升高,电磁波的短波成分增加。 不发光暗红赤红 橘红 黄白色 注意: 激光、日光灯发光不是热辐射 热平衡状态:物体的温度恒定时,物体所吸收的能量等于在同一时间内 辐射的能量,这时得到的辐射称为平衡热辐射。 一、热辐射现象 一座建设中的楼房还没安装窗子,尽管室内已经粉刷, 如果从远处看窗内,你会发现什么?为什么? 【小
4、组讨论】 物体表面能够吸收和反射外界射来的电磁波。 如果一个物体在任何温度下,对任何波长的电磁波都完全吸收,而不反射与 透射,则称这种物体为绝对黑体,简称黑体。 不透明材料制成的带小孔 的空腔。 二、黑体与黑体辐射 说明: (1)黑体是个理想化的模型。 例如:开孔的空腔,远处的窗口等可近似看作黑体。 (2)对于黑体,在相同温度下的辐射规律是相同的。 (3)一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关,但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。 二、黑体与黑体辐射 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 1.测量黑体辐射的实验原理图: 加热空腔使其温度升高,空腔就成了不同温
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