《高二物理备课导学案（人教版2019选择性必修第三册）》4.1 普朗克黑体辐射理论（解析版）
第 1 节 普朗克黑体辐射理论
【知识梳理与方法突破】
1.黑体的理解
（1）黑体是一个理想化的物理模型，绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图
所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最
终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。
（2）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。
2.一般物体与黑体的比较
项目 热辐射特点 吸收、反射特点
一般物
体
辐射电磁波的情况与温度、材料的种类及表面
状况有关
既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波长等
因素有关
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
完全吸收各种入射的电磁波，不反射
3.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，各种波长的辐射强度都有增加；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
（3）普朗克能量量子化假设对黑体辐射的解释：
在能量量子化假设的基础上，普朗克得出了黑体辐射的强度按照波长分布的公式，根据公式得出的理论结
果与实验结果完全相符。
4.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
hν
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。
5.能量量子化假说的意义
普朗克的量子化假设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
h
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。
【例】黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）
A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有所增加
B．随着温度降低，各种波长的辐射强度都有所增加
C．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D．随着温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
【答案】AD
【详解】AB．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，故 A正确，B错误；
C．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，故 C错误；
D．随着温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动，故 D正确。故选 AD。
【针对训练】1900 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，下列
说法属于能量子假说内容的是（）
A．物质发射（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能量单位，称为“能量子”
C．能量子假说中的能量子的能量 ， 为辐射的频率，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
【答案】ABC
【详解】AD．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，故
A项符合题意，D项不符合题意；
BC．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，每一份能量
单位，称为“能量子”， 能量子的能量 ， 为辐射的频率，为普朗克常量，故 BC 两项正确。
【对点检测】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
【答案】A
【详解】一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关；但黑体辐射电磁波的
强度按波长的分布只与黑体的温度有关，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。故 A正确，BCD 错误。故选 A。
2．下列说法正确的是（）
A．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
B．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体看上去一定是黑的
C．在黑体辐射的实验规律图中，一定温度下，黑体辐射强度有一个极大值
D．在黑体辐射的实验规律图中，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
【答案】C
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