2017-2018学年人教版选修3-5 17.1 能量量子化 教案(1)
2017-2018学年人教版选修3-5 17.1 能量量子化 教案(1)第3页

  研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。

  2.黑体辐射的实验规律

  教师:引导学生阅读教材"黑体辐射的实验规律",接合课件展示,讲解黑体辐射的实验规律。如图所示。

  黑体热辐射的强度与波长的关系:随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

  教师:提出问题,设置疑问。怎样解释黑体辐射的实验规律呢?

  在新的理论诞生之前,人们很自然地要依据热力学和电磁学规律解释。德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。结果导致理论与实验规律不符,甚至得出了非常荒谬的结论,当时被称为"紫外灾难"。

  课件展示:瑞利--金斯线。见课件。

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  3.能量子:超越牛顿的发现

  教师:利用已有的理论解释黑体辐射的规律,导致了荒谬的结果。必然会促使人们去发现新的理论。这就是能量子概念。

  1900年,德国物理学家普朗克提出能量量子化假说:辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子,这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态,在这些状态中,谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε(称为能量子)的整数倍,即:ε, 1ε,2ε,3ε,... nε,n为正整数,称为量子数。

对于频率为ν的谐振子最小能量为