1能量量子化课堂互动三点剖析一、黑体辐射的实验规律1
黑体辐射的实验规律: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
对黑体辐射的解释:维恩公式在短波区与实验非常接近,在长波区则与实验偏离很大;瑞利公式在长波区与实验基本一致,但在短波区与实验严重不符
由于波长很小的辐射处在紫外线波段,故而由理论得出的这种荒谬结果被认为是物理学理论的灾难,当时称为紫外灾难
二、普朗克的能量子观点1
能量子的大小:ε=hν其中ν是电磁波的频率,h是一个常量,称为普朗克常量,其值为h=6
626×10-34J·s
用能量子观点解释黑体辐射的实验规律:普朗克能量子假设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分立的
借助于能量子的假说,普朗克得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得很好
各个击破【例1】如图17-1-1所示为t1、t2温度时的黑体辐射强度与波长的关系,则两温度的关系()图17-1-1A
t1=t2B
t1>t2C
t1<t2D
无法确定解析:根据黑体辐射的实验规律可知,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
故选项B正确
答案:B类题演练1两块瓷片在常温下,一片是黑色,一片是白色,使它们加热到能够发光的温度,这时,哪一块瓷片更明亮
解析:在常温下,黑色瓷片吸收电磁波的能力比较强,反射电磁波的能力较弱
黑色瓷片的发光温度要高于白色瓷片的发光温度,所以黑色瓷片的辐射强度大,看起来比较明亮
答案:黑色【例2】某红光的波长为6
35×10-7m,求其能量子的值
解析:根据公式ν=c知ε=hν,可求得红光能量子的值
ε=hν=hc=6
626×10-34×781035
6103J=3
13×10-19J
13×10-19J类题演练2