能量量子化分解.ppt

无锡市第一中学 材料鉴赏 19世界末牛顿定律在各个领域都取得了很到的成功；在机械运动方面获得了巨大的成就。在热学方面，成功的解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了能推断一切电磁现象的麦克斯韦方程。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。 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言: 也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！ 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： 不到一年 量子论 1905年 相对论 第一节 物理学的新纪元 物理学的新纪元 思考与讨论 1. 在火炉旁边是什么感觉？ 2.投在炉火中的铁块刚开始是什么颜色，后来是什么颜色？ 固体或液体，在任何温度下都在发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。 固体在温度升高时颜色的变化 1. 热辐射现象 黑体与 黑体辐射 直觉: 低温物体发出的是红外光 炽热物体发出的是可见光 高温物体发出的是紫外光 注意： 热辐射与温度有关 激光 日光灯发光不是热辐射 黑体辐射(一) 1.热辐射: 一般物体辐射能量与T,λ有关;还与材料.表面积有关, 能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体 3.黑体辐射: 实验结论: 1.温度越高,辐射能越大; 2.黑体: 实验:加热铁 2.与最大辐射能对应的波长向短波方向移动 空腔随温度的升高而向外辐射电磁波 能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体 2. 黑体辐射实验规律 不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。 黑体模型 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。 黑体模型 空腔上的小孔 炼钢炉上的小洞 向远处观察打开的窗子 平衡态时 黑体辐射只依赖于物体的温度,与构成黑体的材料 形状无关 维恩公式: 短波适合;长波不符合 瑞利公式: 长波适合;短波荒唐 普朗克理论 : 在发射和吸收能量的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。能量是h? 的整数倍。 黑体辐射(二) 两种经典的电磁理论 黑体辐射实验是物理学晴朗天空中 一朵令人不安的乌云。 问题: 既然灯向外辐射的光能是分立的，一份份的。 为何我们看不到灯的亮度发生变化？ 结论： 1。在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的,能量变化是连续的,不必考虑量子化 2。在研究微观粒子时必需考虑能量量子化 问题与结论 普朗克理论: 能量在发射和吸收的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。能量是h? 的整数倍。 每份能量为: E=hν 看下列一组照片能否给你一点启发 1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文，宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基石之一, 为我们打开了量子之门, 就在1900年，一个名叫爱因斯坦(Albert Einstein)的青年从苏黎世联邦工业大学(ETH)毕业，正在为将来的生活发愁。5年后他受量子化启发提出了光量子,成功的解释了光电效应. 能量量子化:物理学的新纪元 课堂练习 3.在白天,对面楼房的窗户看上去是黑色的,而外墙面是亮的.为什么? 1.请你填空:在做全国人口普查时我们关心的是:现在全国有几___人, 班级小组长在数人数时常用:一___,两___;等. 4.光源发出的光能是一份一份的,那么每份光能是怎样传到你的眼睛里呢?是均匀分布在两只眼睛里？还是每份只传给一只眼睛上的某一处呢? 请你与同桌讨论一下,说说你的猜想. 2.灯向外辐射的能量是最小能量的整数倍.那么红光的最小能量比紫光的最小能量大还是小?