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13.5能量量子化 (含答案)高二物理人教版(2019)必修第三冊課前導學

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13.5能量量子化 (含答案)高二物理人教版(2019)必修第三冊課前導學

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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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