发布时间 : 星期四 文章河北省邢台市育才中学人教版高中物理选修3-5学案：17.1 能量量子化(2)更新完毕开始阅读
??能量量子化?定义??
?能量子?大小ε＝hν
?能量子假说的意义??
黑体??
黑体辐射?黑体辐射的特点
??黑体辐射的实验规律
题组一 黑体辐射规律
1．对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的因素是( ) A．温度 B．材料
C．表面状况 D．以上都正确 答案 A
解析 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． 2．下列叙述正确的是( ) A．一切物体都在辐射电磁波
B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C．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 D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 答案 ACD
解析 根据热辐射的定义知，A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确． 3．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 答案 B
4．下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的是( ) A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加 B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．黑体热辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何规律 答案 AB
解析 黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．故A、B对． 题组二 对能量子的理解和计算
5．对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是( ) A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收 B．辐射和吸收的能量可以不是某一最小值的整数倍 C．吸收的能量可以是连续的 D．辐射和吸收的能量都可以是连续的 答案 A
解析 带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的．故选项A正确，选项B、C、D均错．
6．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)( ) A．h·
cλ
B．Nh·
0
cλ
0
C．N·hλ0 D．2Nhλ0 答案 B
解析 一个光子的能量ε＝hν＝h，则N个光子的总能量E＝Nh.选项B正确．
λ0λ0
7．氮—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为( )
A．2.2×10 B．3.3×10 C．2.2×10 D．3.3×10 答案 B
解析 一个该光子的能量ε＝hν＝.当激光器输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为Nλ＝＝代入数据得N≈3.3×10个．B正确． εchλ
8．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量
14
14
15
15
cchcPtPt15
h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理
判断比例系数k的值可能为( )
h2e1A. B. C．2he D. 2eh2he答案 B
解析 电磁波的频率ν、普朗克常量h、能量E之间的关系E＝hν，因为ν＝kU，所以E＝2ehkU；电压U、电量q与能量E的关系是E＝qU，由题意知q＝2e，所以k＝.
h题组三 综合应用
9．神光“Ⅱ”装置是我国规模最大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＝0.35 μm的紫外激光．已知普朗克常量h＝6.63×10子数为多少？ 答案 4.23×10(个)
解析 紫外激光的波长已知，由此可求得紫外激光能量子的值，再根据紫外激光发射的总能量为2 400 J，即可求得紫外激光所含光子数． 紫外激光能量子的值为ε0＝
21
－34
J·s，则该紫外激光所含光
hc6.63×10－34×3×108
λ＝0.35×10
－6
J≈5.68×10
－19
J．则该紫外激光所含
E2 40021
光子数n＝＝－19≈4.23×10(个)．
ε05.68×10
10．经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 μm处．根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm＝2.90×10 m·K，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10答案 36 ℃ 2.12×10
－22
－34
－1
J·s)
J
－1
－1
2.90×10 m·k2.90×10
解析 人体表面的温度为T＝＝－6 K≈309 K≈36 ℃.人体辐射的能
λm940×10量子的值为ε＝h＝6.63×10
λm
c－34
3×10－22
× J. －6 J＝2.12×10940×10
8