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第十三章 电磁感应与电磁波初步
5. 能量量子化
c
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铁钉有什么变化？
交流讨论
一、热辐射
1.一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。观察图片，分析热辐射强度与哪些因素有什么关系？
温度越高，热辐射强度越强，
热辐射中波长较短的成分较强。
O
λ
辐射强度
1700K
1300K
一、热辐射
2. 物体表面会吸收和反射外界射来的电磁波。
常温下我们看到的不发光物体的颜色就是反射光所致。
那么，有没有一种物质能够完全吸收入射的各种波长的
电磁波而不发生反射呢？
有一种物质能够完全吸收入射的各种波长的
电磁波而不发生反射
——黑体
交流讨论
1．热辐射规律：温度越高，热辐射中波长较短的成分较强。
2．黑体：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：黑体向外辐射电磁波的现象。
梳理深化
一、热辐射
【例1】所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波而不发生反射的物体。
显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可近似地
看成黑体。如图所示，用不透明的材料制成的带小孔的空腔，可近似
地看作黑体。这是利用了 (　　 )
A．控制变量法　
B．比值法
C．类比法
D．理想化方法
一、热辐射
巩固提升
D
【练习1】下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图像中，
符合黑体辐射实验规律的是(　　 )
一、热辐射
A
A B C D
问题1：是什么原因使得普朗克对能量量子化提出大胆假设？
问题2：普朗克的能量量子化观点与宏观世界
中我们对能量的认识有什么不同？
二、能量子
用经典的电磁理论解释黑体辐射的实验规律时不相符。
能量是量子化的。
交流讨论
1．普朗克的能量子假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个最小的能量值ε叫作能量子。
2．能量子大小：ε＝hν。
ν是电磁波的频率，h是普朗克常量，h＝6.626 070 15×10－34 J·s。
3．爱因斯坦光子假设：光是由一个个不可分割的能量子组成，这些能量子叫作光子，光子的能量ε＝hν。
二、能量子
梳理深化
【例2】人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm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.2.3×10－18W B.3.8×10－19W C.7.0×10－10W D.1.2×10－18W
二、能量子
A
巩固提升
【练习2】人体表面辐射本领的最大值落在波长为940μm处，
能量子的值为多大？
二、能量子
E=hv= =2.12×10-22J
hc
λ
三、能级
原子处在不同的能级上，
电子跃迁时吸收或辐射
的光子能量是特定的分
立的值。
微观世界中能量取分立值，这种量子化是怎样在电子跃迁中表现的？
能级
能级差
交流讨论
巴耳末系
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=∞
0
-0.54eV
-0.85eV
-1.51eV
-3.40eV
-13.6eV
1.定义：原子量子化的能量值。
2.原子处于能级最低的状态时最稳定，
由高能级向低能级跃迁时放出光子。
3.原子从高能态向低能态跃迁时放出的
光子的能量，等于两个能级之差。
4.原子光谱的谱线是一些分立的亮线。
三、能级
梳理深化
巴耳末系
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=∞
0
-0.54eV
-0.85eV
-1.51eV
-3.40eV
-13.6eV
【例3】（多选） 关于原子跃迁，下列说法正确的是（ ）
A.氢原子从低能级向高能级跃迁时放出光子，产生原子光谱
B.氢原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，产生原子光谱
C.原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子能量等于两个能级之差
D.原子从高能态向低能态跃迁时吸收的光子能量等于两个能级之差
三、能级
BC
巩固提升
【练习3】（多选） 关于原子的能量，下列说法正确的是（ ）
A. 原子的能量是量子化的，原子的能量只能取得一些特定的值
B. 原子的能量可以取得连续任意的值
C. 原子处于能量最低的状态，是最稳定
D. 原子处于较高的能量状态，是最稳定
三、能级
AC
课堂小结
热辐射及其规律
热辐射
能量子
能 级
黑体及黑体辐射
普朗克量子假设
爱因斯坦光子假设
原子量子化能量值
原子跃迁
能量量子化

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