湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 黑体与黑体辐射（A班）新人教版VIP免费

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理优质预习全案黑体与黑体辐射（A班）新人教版(如室温)，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波(在红外线区域)，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，可见光所占份额增大，如燃烧的炭块会发出醒目的红光.辐射的能量中包含各种波长的电磁波；物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同.提示：不要认为只有热的物体才发生热辐射，不要将热辐射和热传递中的辐射相提并论.2.绝对黑体(简称黑体)在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波，如果一个物体能够完全吸收投射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体.所谓“黑体”是指能够全部吸收所有频率的电磁辐射的理想物体.绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某种装置近似地代替.①黑体是一个理想化的物理模型；②黑体看上去不一定是黑的，有些可看作黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔也被当作黑体来处理.二、黑体辐射的实验规律1.对于一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关.而黑体的辐射规律最为简单，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；随着温度的升高，一方面黑体辐射各种波长电磁波的本领都有所增加，另一方面辐射本领的极大值向波长较短的方向移动.2.热辐射的“紫外灾难”1900年英国物理学家瑞利从经典电磁理论出发推导出的热辐射公式，其预测的结果在长波部分与实验吻合，而在短波部分偏差较大，不但不符，而且当波长趋于零时，辐射竟变成无穷大，这显然是荒谬的.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”.三、能量量子假说1.物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的，谐振子所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的，谐振子的能量是不连续的，只能是hν的整数倍，hν称为一个能量量子，其中ν是谐振子的振动频率，h是一个常数，称为普朗克常量.2.普朗克常量：h=6.63×10-34J·s.3.意义：可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象.4.量子化现象：在微观世界中物理量分立取值的现象称为量子化现象.辨析比较在宏观世界里，一个物理量的取值通常是连续的，但在微观世界里，物理量的取值很多时候是不连续的，只能取一些分立的值.联想发散传统的电磁理论认为光是一种电磁波，能量是连续的，能量大小决定于波的振幅和光照时间，普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出了能量子假说.1四、光电效应的实验规律1.光电效应的实验探究如图所示，用紫外光照射一块擦亮的与验电器相连接的锌板，会发现验电器的金属箔张开一个角度，说明光的照射使锌板带了电.用丝绸擦过的玻璃棒接触锌板，验电器张角更大，说明原来不带电的锌板在紫外线照射下带上了正电，表明电子在紫外线照射下逸出了锌板表面.2.定义：在光的照射下电子从物体表面逸出的现象，叫做光电效应.3.光电子：在光电效应中，逸出来的电子叫做光电子.4.光电效应的实验规律(1)实验探究实验原理和装置如图所示.(2)光电效应的实验规律①存在着饱和电流.入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多.②存在着遏止电压和截至频率a.遏止电压.定义：在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，我们把这时的电压称为遏止电压.用符号U表示.遏止电压与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，入射光频率越大，遏止电压越大.b.截至频率(也叫极限频率)对于每一种金属，只有当入射光的频率大于某一频率ν0时，才会产生光电流，我们将ν0称为极限频率，其对应的波长称为极限波长.c.效应具有瞬时性.入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s.五、电磁理论解释的困难1.电磁理论对光照强度的解释：在光的照射下，物体内部的电子受到电磁波的作用做受迫振动.光越强，电磁波的振幅越大，对电子...