2017沪科版高中物理选修(3-5)2.1《揭开黑体辐射的疑云》word教案.doc

1、1.对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )A温度 B材料C表面状况 D以上都正确解析：选 A.根据黑体辐射电磁波波长分布的决定因素，得其只与温度有关2.能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A能量的连续经典理论B普朗克提出的能量量子化理论C以上两种理论体系任何一种都能解释D牛顿提出的能量微粒说解析：选 B.根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有所增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释，故 B 正确3.以下宏观概念，哪些是“量子化”的( )A一颗树苗生长的高度B从车站开出的汽车驶过的路程C人的个

2、数D烧水时温度计的示数解析：选 C.A、B、D 三个选项描述的内容都是连续的，只有 C 项是不连续的，即量子化的4.以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是( )A物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高解析：选 BC.由辐射强度随波长变化关系知：随着温度的升高各种波长的波的辐射强度都增加而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波故 B、C 项正确5.对应于 3.41019 J 的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是

3、多少？它是什么颜色？解析：根据公式 Eh 和 得c Hz5.1310 14 HzEh 3.410 196.6310 34 m5.85 107 m.c 3.01085.13101451310 14 Hz 的频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长为 5.85107 m.答案：5.1310 14 Hz 5.8510 7 m 黄色一、选择题1.下列说法正确的是( )A只有温度高的物体才会有热辐射B黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量C黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射D一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关答案：CD2.2006 年度诺贝

4、尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是( )A微波是指波长在 103 m 到 10 m 之间的电磁波B微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设解析：选 ACD.微波是一种电磁波，传播不需要介质，B 错；由于分子和原子的热运动引起的一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C 正确3.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知( )A随温度升高，各种波长的辐射强度都

5、有增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动解析：选 ACD.由题图可知，随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，当温度降低时，上述变化都将反过来，故 A、C、D 正确，B 错误4.一束红光从空气射入折射率为 1.5 的玻璃，则这束红光的能量子将( )A变小 B变大C不变 D不能确定解析：选 C.光的能量子为 E h，光的频率并不改变，因此该题选 C.5.普朗克常量是自然界的一个基本常数，它的数值是( )A6.0210 23 mol B6.625 103

6、 molsC6.62610 34 Js D1.3810 16 mols解析：选 C.普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为 6.6261034 Js，在记忆时关键要注意它的单位6.对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是( )A太阳光是由各种单色光组成的复合光B在组成太阳光的各单色光中，其能量子最大的光为红光C在组成太阳光的各单色光中，其能量子最大的光为紫光D组成太阳光的各单色光，其能量子都相同解析：选 AC.根据棱镜散射实验得：太阳光是由各种单色光组成的复合光，故 A 正确根据能量子的概念得：光的能量与它的频率有关，而频率又等于光速除以波长，由于红光波长最长，紫光波长最短，可以得出各单

7、色光中能量子最强的为紫光，能量子最弱的为红光，即 B、D 错，C 正确7.(2012福州高二检测)某激光器能发射波长为 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光的能量子数为( )A. B. Phc hP cC. D PhccPh解析：选 A.每个能量子的能量 Eh ，每秒钟发光的总能量为 P，则 n .hc PE Phc8.人眼对绿光最为敏感正常人的眼睛接收到波长为 530 nm 的绿光时，只要每秒有 6 个绿光的光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察觉普朗克常量为 6.631034 Js，光速为3.0108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( )A

8、2.310 18 W B3.810 19 WC7.010 10 W D1.210 18 W解析：选 A.每秒有 6 个绿光的光的能量子射入瞳孔，所以人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为 P W2.310 18 W.6hct66.6310 34310853010 919.红光和紫光相比，下列说法正确的是( )A红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小解析：选 B.红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、能量子能量较

9、低、在同种介质中传播速度较大二、非选择题10.医生用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知他的体温是多少，你知道其中的道理吗？答案：人体发出的红外线随着温度的升高，红外线的波长减小，频率增加，红外线辐射强度增加，因此可以用监测仪器测量人体的温度11.经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为 94 m 处根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为 Tm2.9010 2 mK，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？解析：人体辐射的能量子值为Eh 6.6310 34 J2.1210 21 J，c 31089410 6人体表面温度为T K309

10、 K 36 .2.9010 2 m 2.9010 29410 6答案：36 2.1210 21 J12.太阳光垂直射到地面上时，地面上 1 m2 接受的太阳光的功率为 1.4 kW，其中可见光部分约占 45%.(1)假如认为可见光的波长约为 0.55 m.日地间距离 R1.510 11 m普朗克常量h6.610 34 Js，估算太阳每秒辐射出的可见光能量子数为多少？(2)若已知地球的半径为 6.4106 m，估算地球接受的太阳光的总功率解析：(1)设地面上垂直阳光的 1 m2 面积上每秒钟接收的可见光光子数为 n，则有P45%nh .c解得 n0.45 Phc 个1.7510 21 个0.450.5510 61.41036.610 343108设想一个以太阳为球心，以日地间距离为半径的大球面包围着太阳大球面接受的光能量子数即等于太阳辐射的全部光能量子数则所求可见光能量子数Nn4R 21.7510 2143.14(1.51011)2 个4.910 44 个(2)地球背着阳光的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆的平面的面积则地球接收阳光的总功率为P 地 Pr 21.43.14(6.410 6)2 kW1.810 14 kW.答案：(1)4.910 44 个 (2)1.810 14 kW