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13.5能量量子化—2023-2024學年高二物理人教版（2019）必修第三冊課前導學
基礎知識導學
一　熱輻射
1．熱輻射
(1)定義：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波。這種輻射與物體的溫度有關，所以叫作熱輻射。
(2)特點：當溫度升高時，熱輻射中波長較短的成分越來越強。
2．黑體
(1)定義：某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發生反射，這種物體就叫作黑體。
(2)特點：
①黑體不反射電磁波，但可以向外輻射電磁波。
②黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關。
二　能量子
1．普朗克的假設：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數倍。
2．能量子：這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
3．能量子公式：ε＝hν，其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量。h＝6.626×10－34 J·s。
4．光子：光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，這些能量子被叫作光子。
三　能級
1．定義：微觀世界中能量取分立值的觀念也適用于原子系統，原子的能量是量子化的，這些量子化的能量值叫作能級。
2．特點
(1)原子處于能量最低的狀態，是最穩定的。
(2)原子受到高速運動的電子的撞擊，有可能躍遷到較高的能量狀態。這些狀態的原子是不穩定的，會自發地向能量較低的能級躍遷，放出光子。
(3)原子從高能態向低能態躍遷時放出的光子的能量，等于前后兩個能級之差。
重難問題探究
我們周圍的一切物體都在輻射電磁波。這種輻射與物體的溫度有關，所以叫作熱輻射。
某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發生反射，這種物體就叫作黑體。
基礎小題試練
1.人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺.普朗克常量為，光速為，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率約為( )
A. B. C. D.
2.關于能量量子化，下列說法正確的是( )
A.能量子假說最早是由愛因斯坦提出來的
B.微觀粒子的能量是不連續的，只能是某一最小能量值的整數倍
C.電磁波的波長越長，其能量子越大
D.能量子假說與宏觀世界中對能量的認識相矛盾，因而它一定是錯誤的觀點
3.如圖所示是氫原子的能級圖，現有一個處于的激發態的氫原子，對其輻射出的光子種類，最多可能有( )
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
答案以及解析
1.答案：A
解析：單個綠光光子的能量，每秒鐘最少有6個綠光的光子射入瞳孔才能被人眼察覺，則人眼能察覺到綠光時所接收的最小功率，A正確.
2.答案：B
解析：能量子假說最早是由普朗克提出來的，A錯誤；微觀粒子的能量是不連續的，只能是某一最小能量值的整數倍，B正確；根據可知，電磁波的波長越長，其能量子越小，C錯誤；能量子假說與宏觀世界中對能量的認識相矛盾，而它的觀點是正確的，D錯誤。
3.答案：A
解析：現有一個處于的激發態的氫原子，氫原子核外只有一個電子，這個電子在某時刻只能處在某一可能的軌道上，在某段時間內，由某一軌道躍遷到其它軌道，可能的情況只有一種，因此向低能級躍遷時，有可能是，，，輻射出光子的種類，最多可能有3種，A正確，BCD錯誤。
故選A。
2

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