17.1 能量量子化
1．黑体与黑体辐射
（1）热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的______有关，所以叫做热辐射。
（2）黑体：是指能够______吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 2．黑体辐射的实验规律
（1）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______及表面状况有关。 （2）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关。 ①随着温度的升高，各种波长的辐射强度都______。
②随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长______的方向移动。 3．能量子
（1）定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的______。即能量的辐射或者吸收只能是______的。这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。
（2）能量子的大小：______，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.63×10J·s。
温度 完全
种类 温度 增加 较短 整数倍 一份一份 ε=hν
【例题】神光“Ⅱ”装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波长λ为0.35 μm的紫外激光，已知普朗克常量h=6.63×10则该紫外激光所含光子数为________个（取两位有效数字）。
参考答案：4.2×10
21
–34
–34
J·s，
试题解析：每个光子的能量E0=hν=hc?，故所含的光子数为
EE?2400?0.35?10－6n=== 个≈4.2×1021个 －348E0hc6.63?10?3?10
1．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温度，如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是
A．T1 >T2 B．T1 C．温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越长 D．温度越高，辐射强度的极大值就越大 2．光子的能量与其 A．频率成正比 B．波长成正比 C．速度成正比 D．速度平方成正比 3．关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图中正确的是 A． B． C． D． 4．温度较低的恒星，在天空中呈现 A．暗红色 B．黄色 C．白色 D．蓝色 5．下列电磁波光子能量最强的是 A．紫外线 B．X射线 C．可见光 D．红外线 6．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为6.63×10–34 J·s，光速为3.0×108 m /s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 A．2.3×10–18 W B．3.8×10–19 W C．7.0×10D．1.2×10 –10 W W –18 7．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是 A．在相同介质中，绿光的折射率最大 B．红光的频率最高 C．在相同介质中，蓝光的波长最短 D．黄光光子的能量最小 8．能正确解释黑体辐射实验规律的是 A．能量的连续经典理论 B．普朗克提出的能量量子化理论 C．以上两种理论体系任何一种都能解释 D．牛顿提出的微粒说 9．关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是 A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波 B．温度越高，物体辐射的电磁波越强 C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关 D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色 10．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知 A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加 B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加 C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 11．下列宏观概念中，是量子化的有 A．物体的质量 B．弹簧振子的能量 C．汽车的个数 D．卫星绕地球运行的轨道 12．以下宏观概念中，哪些是量子化的 A．学生的个数 B．木棒的长度 C．物体的动量 D．微观粒子的能量 13．以下宏观概念中，哪些是“量子化”的 A．人的身高 B．物体的质量 C．汽车的速度 D．大象的头数 14．以下宏观概念中，哪些是量子化的 A．物体的长度 B．物体所受的重力 C．物体的动能 D．人的个数 15．黑体辐射的规律如图所示，从中可以看出，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有 （填“增加”、“减少”“不变”），辐射强度的极大值向波长 （填“较长”、“较短”）的方向移动。 16．人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 μm处，它对应的是何种辐射？能量子的值为 多大？ 17．有一个成语叫做“炉火纯青”，原意说的是道士炼丹时候的温度控制，温度高低主要是靠 看火焰的颜色，温度低的时候，是偏红的，温度最高的时候，才呈现青色，所以炉火纯青表示温度已经足够高了。怎样用热辐射来解释温度与颜色的关系？ 1．AD【解析】不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，温度越高向外辐射的能量中频率小的波越多，所以T1>T2，故A正确，B错误；向外辐射强度最大的电磁波的波长随温度升高而减小，故C错误；由图可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增加；同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故D正确。故选AD。 2．A【解析】根据E=hν可知，光子的能量与频率成正比，故选A。
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