2018-2019学年物理鲁科版必修2教师用书:6.2量子世界 Word版含解析
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  D.黑体温度达到一定值时,物体辐射的全部是紫色

  解析:选B 实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合,随着波长变短,即向紫外区延伸时,计算的结果与实验曲线严重不符,该结果出现在紫外区,称其为黑体辐射的"紫外灾难"。

  2.阅读如下资料并回答问题。

  自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,故称为热辐射。热辐射具有如下特点:①辐射的能量中包含各种波长的电磁波;②物体温度越高,单位时间内物体表面单位面积上辐射的能量越大;③在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同。

  处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处在平衡状态,则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体,单位时间内从黑体表面单位面积上辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即P0=σT4,其中常量σ=5.67×10-8 W/(m2·K4)。

  在下面的问题中,可以把太阳简单地看做黑体,已知以下有关数据,太阳半径R=696 000 km,太阳表面的温度T=5 770 K,太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5 m的范围内。

  (1)求太阳热辐射相应的频率范围。

  (2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少?

  解析:(1)由ν=得,ν1= Hz=1.5×1015 Hz

  ν2= Hz=3×1013 Hz

  所以辐射频率范围是3×1013~1.5×1015 Hz。

  (2)每小时从太阳表面辐射的总能量为

  E=P0·4πR2·t=4πσR2T4t=4×3.14×5.67×10-8×(6.96×108)2×5 7704×3 600 J=1.38×1030 J。

  答案:(1)3×1013~1.5×1015 Hz (2)1.38×1030 J

  

量子化的应用