4.1 普朗克黑体辐射理论(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019) 选择性必修 第三册

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4.1 普朗克黑体辐射理论(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019) 选择性必修 第三册

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第四章
课时1 普朗克黑体辐射理论
原子结构和波粒二象性
核心 目标 1.知道黑体与黑体辐射,知道黑体辐射的实验规律及理论解释.了解能量子假说,领会科学解释中的科学假说方法.
2.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会能量量子化的提出对人们认识物质世界的影响.
必备知识 记忆理解
要点
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__________(如红外辐射).这种辐射与物体的________有关,所以叫作热辐射.
2.黑体:如果某种物体能够____________入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体.
如图所示,带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体.
电磁波
温度
完全吸收
3.黑体辐射:黑体虽然不反射电磁波,却可以向外________电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射.
(1) 对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除了与温度有关,还与材料的种类及表面状况有关.
(2) 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的________有关.这可能反映了某种具有普遍意义的客观规律.
辐射
温度
要点
2
黑体辐射的实验规律
1.不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系,如图所示.
2.实验规律
随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有________,另一方面,辐射强度的极大值向波长________的方向移动.
增加
较短
3.对实验规律的两个不成功的理论解释
(1) 维恩公式:在__________与实验非常接近,在__________则与实验偏离很大.
(2) 瑞利公式:在__________与实验基本一致,但在__________与实验严重不符,由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”.
不成功的原因:依据________和__________的知识寻求理论解释.
4.德国物理学家普朗克尝试从电磁学、力学、统计物理学等物理学的基本理论出发,提出全新的假设,不仅成功解释了黑体辐射的实验规律,还第一次为人们揭开了微观世界物理规律面纱的一角.从此,物理学进入了一个新的纪元.
短波区
长波区
长波区
短波区
热学
电磁学
要点
3
能量子
1.普朗克能量子假说:组成黑体的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,例如,可能是ε或2ε、3ε、…他把这个不可再分的_____________ 叫作能量子,
2.能量子的表达式:ε=______.
ν 是带电微粒的振动频率,也即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率.
h 是普朗克常量,h=_____________J·s.(一般取h=6.63×10-34 J·s)
最小能量值ε

6.626×10-34
3.普朗克对微观带电微粒能量取值的假设和宏观世界中我们对能量的认识有很大不同.
(1) 宏观世界中,能量值是________的.而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是__________的,或者说微观粒子的能量是分立的.
(2) 这是微观与宏观世界物理规律最重要的差别之一.
连续
量子化
1.易错辨析
(1) 某物体能完全吸收入射的各种电磁波而不反射电磁波,这个物体是黑体. (  )
(2) 将黑体温度升高,黑体辐射电磁波的强度将变大. (  )
(3) 能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比. (  )
(4) 热辐射只能产生于高温物体. (  )
(5) 微观粒子的能量只能是能量子的整数倍. (  )



×

2.(2024·黄山八校联盟联考)下列说法中正确的是 (  )
A.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
B.只有温度高的物体才会有热辐射
C.电磁波是一种物质,不能在真空中传播
D.一个物体所具有的能量是非量子化的,可以是一个任意值
解析: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,A正确;任何物体都会有热辐射,B错误;电磁波是一种物质,能在真空中传播,C错误;一个物体所具有的能量是量子化的,是一个非连续值,D错误.
A
把握考向 各个击破
黑体及黑体辐射的实验规律
考向
1
1.现实生活中不存在绝对黑体,因为实际的物体都能辐射红外线(电磁波),也都能吸收和反射红外线(电磁波),所以(绝对)黑体是__________的模型.
2.黑体辐射的实验规律
(1) 温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值.
(2) 随着温度的升高
①各种波长的辐射强度都有所增加.
②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.
理想化
特别提醒:①热辐射不一定要高温,任何温度的物体都发出一定的热辐射,只是温度低时热辐射弱,温度高时热辐射强.
②黑体是一个理想化的物理模型,实际不存在.
③黑体看上去不一定是黑的,有些可看作黑体的物体由于自身有较强的辐射,看起来还会很明亮.
   关于对黑体的认识,下列说法中正确的是 (  )
A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关
D.随着黑体温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
1
C
解析: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,不一定是黑的,A错误;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,B错误,C正确;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,D错误.
   (2025·重庆高二期中)如图是在T1、T2两种温度条件下,黑体辐射强度与辐射波长的关系图像,下列说法中正确的是 (  )
A.T1B.随着温度的升高,黑体辐射的峰值波长向长波方向移动
C.随着温度的升高,各种波长的电磁波的辐射强度均增加
D.黑体辐射的强度不仅与温度有关,还与材料的种类及表
面状况有关
2
解析:根据黑体辐射规律可知,温度升高,各种波长的辐射强度均增加,则有T1>T2,A错误,C正确;根据黑体辐射规律可知,随着温度的升高,黑体辐射的峰值波长向短波方向移动,B错误;黑体辐射的强度仅与温度有关,与材料的种类及表面状况无关,D错误.
C
能量子的理解和计算
考向
2
1.对能量子的理解
(1) 物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的,谐振子的能量是不连续的,只能是ν的整数倍.
(2) 微观世界中的物理系统,如原子、分子和离子等,其能量正如普朗克所假设的那样,只能取某些特定的值,即能量是量子化的.
2.能量量子化假说的意义
普朗克的量子化假说把人类对微观世界的认识推到了一个新的高度,对现代物理学的发展产生了革命性的影响.普朗克常量是自然界中最基本的常量之一,它展现了微观世界的基本特征,架起了电磁波的波动性与粒子性的桥梁.
   (2025·安徽天一大联考)如图所示,在河北固安举行的2024年“嘉克杯”国际焊接大赛中,一名选手在进行电焊作业,电焊弧光中含有大量波长为3×10-7 m的紫外线.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速为c=3×108 m/s,电子的电荷量e=1.60×10-19 C,则该紫外线光子的能量约为 (  )
A.4 eV B.5 eV
C.6 eV D.7 eV
3
解析:由c=λν、E=hν及1 eV=1.60×10-19J,得紫外线光子能量E== eV≈4 eV.故选A.
A
随堂内化 即时巩固
1.热辐射是指所有物体都要向外辐射电磁波的现象.辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量.在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时,得到如图所示的图线,图中横轴λ表示电磁波的波长,纵轴Mλ表示某种波长的电磁波的辐射强度,则由Mλ-λ图线可知,同一物体在不同温度下 (  )
A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
D.辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
D
解析:由Mλ-λ图线可知,对于同一物体,随着温度的升高,一方面,各种波长电磁波的辐射强度都有所增加,向外辐射的电磁波的总能量增大;另一方面,辐射强度的极大值向短波方向移动,波长范围增大.A、B、C错误,D正确.
2.(2024·淮北一中期末)某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒发射的能量子数为 (  )
A. B.
C. D.λPhc
解析:每个光子的能量为ε=hν=h,设每秒激光器发出的光子数是n,则P=nε,联立可得n=.故选A.
A课时1 普朗克黑体辐射理论
考向1 黑体及黑体辐射的实验规律
1. 关于热辐射,下列说法中正确的是(  )
A. 一定温度下,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
B. 一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
C. 黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,所以黑体一定是黑的
D. 温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动
2. (2025·山西太原期中)关于黑体辐射,下列说法中正确的是(  )
A. 温度太低的物体不会辐射电磁波
B. 黑体不会辐射电磁波
C. 爱因斯坦通过提出的能量子假说,很好地解释了黑体辐射规律
D. 黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍
3. (2025·湖南益阳期末)关于黑体及黑体辐射,下列说法中正确的是(  )
A. 温度升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B. 温度升高,辐射强度的极大值向频率较高的方向移动
C. 黑体既反射电磁波,也向外辐射电磁波
D. 爱因斯坦最先提出了能量子的概念,很好地解释了黑体辐射
4. (2025·河北邯郸期中) 为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家定义了一种理想物体——黑体,以此作为热辐射研究的标准物体.关于黑体和黑体辐射理论,下列说法中正确的是(  )
A. 爱因斯坦为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论和光子说
B. 黑体向外辐射的是热量,是以光子的形式辐射的
C. 一般物体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关
D. 黑色的物体简称黑体,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
考向2 能量子的理解和计算
5. (2024·安徽合肥一中月考)某氦氖激光器的发光功率为18 mW,能发射波长为632.8 nm的单色光,则(取普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,真空中光速c=3×108 m/s)(  )
A. 一个光子的能量为3.13×10-19 J
B. 一个光子的能量为3.13×10-20 J
C. 每秒发射的光子数为5.75×1014个
D. 每秒发射的光子数为5.75×1015个
6. (2026·山东临沂期末)1 900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说,即能量子假说,关于能量子假说.下列说法中错误的是(  )
A. 物质辐射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的
B. 能量子假说中将每一份不可再分的最小能量值,称为“能量子”
C. 能量子假说中,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量
D. 能量子假说认为能量是连续的,是不可分割的
7. 使用蓝牙耳机可以接听手机来电,已知蓝牙通信的电磁波波段为(2.40~2.48)×109Hz,可见光的波段为(3.9~7.5)×1014Hz,下列说法中正确的是(  )
A. 在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐
B. 真空中蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长短
C. 蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的能量子大
D. 蓝牙通信电磁波在真空中的传播速度比可见光的传播速度小
8. 四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示.有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究,下列说法中正确的是(  )
A. 在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大
B. 随着温度升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C. 随着温度升高,波长短的辐射强度增大,波长长的辐射强度减小
D. 德国物理学家普朗克借助于能量子假说,提出的黑体辐射强度公式与实验相符
9. 红外线体温计采用非接触的方式感应人体的体温,安全、方便、快捷.其原理是采用红外传感器吸收人体辐射的红外线,由人体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系Tλm=2.9×10-3 m·K得出人体表面的温度.已知热力学温度与摄氏温度之间的关系为T=t+273 K.下列说法中正确的是(  )
A. 人体在某一温度下只辐射某一固定波长的红外线
B. 体温升高,人体辐射的红外线的波长和强度都增加
C. 体温升高,人体辐射强度的最大值对应的频率减小
D. 某人最强辐射的波长为9.3 μm,其体温约为38.8 ℃
10. (2025·江苏连云港期末)氦氖激光器发射波长为λ的单色光,已知该激光器发射功率为P,真空中光的传播速度为c,普朗克常量为h,求:
(1) 该单色光的光子能量E.
(2) 激光器每秒发射光子数N.
课时1 普朗克黑体辐射理论
1. A 解析:根据黑体辐射规律可以知道一定温度下,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值,A正确;一般物体的热辐射,除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关,B错误;黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,但不是所有黑体一定是黑的,C错误;温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动,D错误.
2. D 解析:理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射,并将这些辐射转化为热辐射;一切物体都会辐射电磁波,A、B错误;普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说,能够很好地解释黑体辐射规律,他认为黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍,C错误,D正确.
3. B 解析:黑体辐射的实验规律即温度升高,其辐射强度的极大值向波长较短的方向(频率较高的方向)移动,A错误,B正确;黑体吸收电磁波而不向外反射电磁波,但黑体会向外辐射电磁波,C错误;普朗克最先提出了能量子的概念,很好地解释了黑体辐射,D错误.
4. B 解析:爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说,普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论,A错误;黑体的热辐射实际上是电磁辐射,是以光子的形式辐射的,B正确;一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度,物体的材料有关,而黑体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关,C错误;黑体能吸收一切光,不是黑色的物体,黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大,随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,D错误.
5. A 解析:一个光子的能量为ε=hν=h=6.6×10-34× J≈3.13×10-19 J,每秒发射的光子数为n== 个≈5.75×1016 个.故选A.
6. D 解析:能量子假说认为物质辐射(或吸收)能量时,辐射(或吸收)的能量是不连续的,是一份一份进行的,A正确,不符合题意;能量子假说中将每一份不可再分能量的最小值,称为“能量子”,B正确,不符合题意;能量子假说中,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,C正确,不符合题意;能量子假说认为辐射(或吸收)的能量是不连续的,是一份一份进行的,D错误,符合题意.
7. A 解析:电磁波传播不需要介质,在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐,A正确;蓝牙通信电磁波在真空中的传播速度等于可见光的传播速度,都为光速,蓝牙通信电磁波的频率小于可见光的频率,根据c=λf可知,真空中蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长长,B、D错误;蓝牙通信电磁波的频率小于可见光的频率,根据ε=hν可知,蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的能量子小,C错误.
8. D 解析:由图可知,随着温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,B错误;随着温度升高,各种波长的辐射强度都有增大,C错误;在同一温度下,随着波长变短,电磁波辐射强度先增大,后减小,A错误;德国物理学家普朗克借助于能量子假说,提出的黑体辐射强度公式与实验相符,D正确.
9. D 解析:由黑体辐射强度随波长变化的关系知热辐射不是仅仅辐射一种波长的电磁波,A错误;随着体温升高,人体辐射的红外线的频率和强度都增加,而波长变短,B错误;温度升高,人体辐射强度的最大值对应的波长变小,频率增大,C错误;由Tλm=2.9×10-3 m·K,T=t+273 K可得体温约为t=38.8 ℃,D正确.
10. (1) h (2)
解析:(1) 该单色光的光子能量E=hν,其中 ν=
可得E=h
(2) 激光器每秒发射光子数N==课时1 普朗克黑体辐射理论
核心 目标 1.知道黑体与黑体辐射,知道黑体辐射的实验规律及理论解释.了解能量子假说,领会科学解释中的科学假说方法.
2.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会能量量子化的提出对人们认识物质世界的影响.
要点梳理
要点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__(如红外辐射).这种辐射与物体的__温度__有关,所以叫作热辐射.
2.黑体:如果某种物体能够__完全吸收__入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体.
如图所示,带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体.
3.黑体辐射:黑体虽然不反射电磁波,却可以向外__辐射__电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射.
(1) 对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除了与温度有关,还与材料的种类及表面状况有关.
(2) 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的__温度__有关.这可能反映了某种具有普遍意义的客观规律.
要点2 黑体辐射的实验规律
1.不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系,如图所示.
2.实验规律
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.
3.对实验规律的两个不成功的理论解释
(1) 维恩公式:在__短波区__与实验非常接近,在__长波区__则与实验偏离很大.
(2) 瑞利公式:在__长波区__与实验基本一致,但在__短波区__与实验严重不符,由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”.
不成功的原因:依据__热学__和__电磁学__的知识寻求理论解释.
4.德国物理学家普朗克尝试从电磁学、力学、统计物理学等物理学的基本理论出发,提出全新的假设,不仅成功解释了黑体辐射的实验规律,还第一次为人们揭开了微观世界物理规律面纱的一角.从此,物理学进入了一个新的纪元.
要点3 能量子
1.普朗克能量子假说:组成黑体的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,例如,可能是 ε 或 2ε、 3ε、…他把这个不可再分的__最小能量值ε__ 叫作能量子,
2.能量子的表达式: ε=__hν__.
ν 是带电微粒的振动频率,也即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率.
h 是普朗克常量,h=__6.626×10-34__J·s.(一般取h=6.63×10-34 J·s)
3.普朗克对微观带电微粒能量取值的假设和宏观世界中我们对能量的认识有很大不同.
(1) 宏观世界中,能量值是__连续__的.而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是__量子化__的,或者说微观粒子的能量是分立的.
(2) 这是微观与宏观世界物理规律最重要的差别之一.
即学即用
1.易错辨析
(1) 某物体能完全吸收入射的各种电磁波而不反射电磁波,这个物体是黑体.( √ )
(2) 将黑体温度升高,黑体辐射电磁波的强度将变大.( √ )
(3) 能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比.( √ )
(4) 热辐射只能产生于高温物体.( × )
(5) 微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.( √ )
2.(2024·黄山八校联盟联考)下列说法中正确的是( A )
A.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
B.只有温度高的物体才会有热辐射
C.电磁波是一种物质,不能在真空中传播
D.一个物体所具有的能量是非量子化的,可以是一个任意值
解析: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,A正确;任何物体都会有热辐射,B错误;电磁波是一种物质,能在真空中传播,C错误;一个物体所具有的能量是量子化的,是一个非连续值,D错误.
考向1 黑体及黑体辐射的实验规律
1.现实生活中不存在绝对黑体,因为实际的物体都能辐射红外线(电磁波),也都能吸收和反射红外线(电磁波),所以(绝对)黑体是__理想化__的模型.
2.黑体辐射的实验规律
(1) 温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值.
(2) 随着温度的升高
①各种波长的辐射强度都有所增加.
②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.
特别提醒:①热辐射不一定要高温,任何温度的物体都发出一定的热辐射,只是温度低时热辐射弱,温度高时热辐射强.
②黑体是一个理想化的物理模型,实际不存在.
③黑体看上去不一定是黑的,有些可看作黑体的物体由于自身有较强的辐射,看起来还会很明亮.
 关于对黑体的认识,下列说法中正确的是( C )
A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关
D.随着黑体温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
解析: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,不一定是黑的,A错误;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,B错误,C正确;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,D错误.
 (2025·重庆高二期中)如图是在T1、T2两种温度条件下,黑体辐射强度与辐射波长的关系图像,下列说法中正确的是( C )
A.T1B.随着温度的升高,黑体辐射的峰值波长向长波方向移动
C.随着温度的升高,各种波长的电磁波的辐射强度均增加
D.黑体辐射的强度不仅与温度有关,还与材料的种类及表面状况有关
解析:根据黑体辐射规律可知,温度升高,各种波长的辐射强度均增加,则有T1>T2,A错误,C正确;根据黑体辐射规律可知,随着温度的升高,黑体辐射的峰值波长向短波方向移动,B错误;黑体辐射的强度仅与温度有关,与材料的种类及表面状况无关,D错误.
考向2 能量子的理解和计算
1.对能量子的理解
(1) 物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的,谐振子的能量是不连续的,只能是ν的整数倍.
(2) 微观世界中的物理系统,如原子、分子和离子等,其能量正如普朗克所假设的那样,只能取某些特定的值,即能量是量子化的.
2.能量量子化假说的意义
普朗克的量子化假说把人类对微观世界的认识推到了一个新的高度,对现代物理学的发展产生了革命性的影响.普朗克常量是自然界中最基本的常量之一,它展现了微观世界的基本特征,架起了电磁波的波动性与粒子性的桥梁.
 (2025·安徽天一大联考)如图所示,在河北固安举行的2024年“嘉克杯”国际焊接大赛中,一名选手在进行电焊作业,电焊弧光中含有大量波长为3×10-7 m的紫外线.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速为c=3×108 m/s,电子的电荷量e=1.60×10-19 C,则该紫外线光子的能量约为( A )
A.4 eV B.5 eV
C.6 eV D.7 eV
解析:由c=λν、E=hν及1 eV=1.60×10-19J,得紫外线光子能量E== eV≈4 eV.故选A.
1.热辐射是指所有物体都要向外辐射电磁波的现象.辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量.在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时,得到如图所示的图线,图中横轴λ表示电磁波的波长,纵轴Mλ表示某种波长的电磁波的辐射强度,则由Mλ-λ图线可知,同一物体在不同温度下( D )
A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
D.辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
解析:由Mλ-λ图线可知,对于同一物体,随着温度的升高,一方面,各种波长电磁波的辐射强度都有所增加,向外辐射的电磁波的总能量增大;另一方面,辐射强度的极大值向短波方向移动,波长范围增大.A、B、C错误,D正确.
2.(2024·淮北一中期末)某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒发射的能量子数为( A )
A. B.
C. D.λPhc
解析:每个光子的能量为ε=hν=h,设每秒激光器发出的光子数是n,则P=nε,联立可得n=.故选A.

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