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能量量子化能量子

iseeyu2年前 (2024-11-14)推广95

1.能量子的定义

普朗克认为,振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍.当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的.这个不可再分的最小能量值叫作能量子.

2.能量子的大小

s=hν,其中v是电磁波的频率,h称为普朗克常量,其值为h=6.626×10???J·s.

(一般取h=6.63X10???J·s)

3.能量的量子化

在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量不是连续的,只能取分立值,

为能量子ε的整数倍.即E=nε(n叫作量子数).

4.量子化假设的实验证实

普朗克能量子假设认为微观粒子的能量是量子化的,辐射强度或者说微观粒子的能量是分立的.借助于能量子的假说,普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符

合得很好.如图所示的曲线是根据普朗克公式作出的理论图象,曲线上的小圆圈代表实验.


5.能量子假说的意义

普朗克提出的能量子的假说,不仅很好地解释了黑体辐射的规律,而且正确地破除了“能量连续变化”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一.


能量子假说使人类对微观世界的本质有了全新的认识,对现代物理学的发展产生了革命性的影响.

?对能量量子化的理解

1.物体在发射或接收能量的时候,只能从某一状态“飞跃”到另一状态,而不能停留在不符合这些能量的任意一个中间状态。就如同一个人上楼梯,他可以一次上一级、二级或三级,但绝不可能上一级半且停留在那里.

2.在宏观尺度内研究物体的运动时,我们可以认为物体的运动是连续的,能量变化是连续的,不必考虑量子化;在研究微观粒子时,必须考虑能量量子化.

例题:单色光从真空射入玻璃时,它的(D)

A.波长变长,速度变小,光量子能量变小

B.波长变短,速度变大,光量子能量变大

C.波长变长,速度变大,光量子能量不变

D.波长变短,速度变小,光量子能量不变

例题: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,眼晴就能察觉,普朗克常量为6.63×10???J·s,光速为3.0×10?m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是(A)

A.2.3×10???W

B.3.8x10???W

C.7.0×10???W

D.1.2×10???W

例题:某小灯泡的功率P=1W,设其发光向四周均匀辐射,平均波长入=10??m,求在距离d=1.0×10?m处,每秒钟落在垂直于光线方向且面积为1cm?的球面(以小灯泡为球心)上的光子数是多少?(取h=6.63×10???J·s)


例题:红宝石激光器发射的激光是一道一道不连续的闪光,每道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为1.0×10??W,所发射的每个光脉冲持续的时间△t为1.0×10???s,波长为793.4nm.问每列光脉冲的长度l是多少?其中含有的能量子数n是多少?


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