高中物理黑体辐射的三个公式

1．普朗克黑体辐射理论1．知道黑体与黑体辐射，知道黑体辐射的实验规律及理论解释。

2．了解能量子假说，了解普朗克提出的能量子假说的意义，学习科学家的科学探究精神。

3．了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会能量量子化的提出对人们认识物质世界的影响。

知识点 1 黑体与黑体辐射1．黑体(1)定义：某种物体能够__完全吸收__入射的各种波长的电磁波而不发生__反射__，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

(2)黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。

(3)黑体辐射特点：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。

2．黑体辐射的实验规律(1)随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有__增加__；(2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长__较短__的方向移动。

知识点 2 能量子1．普朗克的假设组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的__整数倍__。

即能的辐射或者吸收只能是__一份一份__的。

这个不可再分的最小能量值ε叫作__能量子__。

2．能量子公式ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为__普朗克常量__。

h＝__6.626×10－34__ J·s。

(一般取h＝6.63×10－34J·s)3．能量的量子化微观粒子的能量是__量子化__的，或者说微观粒子的能量是__分立__的。

这种现象叫能量的量子化。

探究黑体辐射的规律┃┃情境导入__■黑体辐射电磁波的强度按波长的分布如图所示，当温度从1 300 K升高到1 700 K时，各种波长的电磁波的辐射强度怎么变？辐射强度极大值对应的波长如何变化？提示：变强；辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即变短。

┃┃要点提炼__■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(1)各种波长的辐射强度都有增加；(2)辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

教资高中物理科目三知识点总结一、力学部分。

1. 运动学。

- 基本物理量：- 位移（x）：描述物体位置变化的矢量，其大小等于初位置到末位置的直线距离，方向由初位置指向末位置。

- 速度（v）：描述物体运动快慢的物理量，v = (Δ x)/(Δ t)（平均速度定义式），瞬时速度是当Δ tto0时平均速度的极限值。

速度是矢量，方向与位移方向相同。

- 加速度（a）：描述速度变化快慢的物理量，a=(Δ v)/(Δ t)，加速度方向与速度变化量Δ v的方向相同。

- 匀变速直线运动规律：- 速度公式：v = v_0+at- 位移公式：x=v_0t+(1)/(2)at^2- 速度 - 位移公式：v^2 - v_0^2 = 2ax- 自由落体运动：初速度v_0 = 0，加速度a = g（g≈9.8m/s^2），其运动规律可由匀变速直线运动公式推导得出，如v = gt，h=(1)/(2)gt^2，v^2 = 2gh。

2. 动力学。

- 牛顿运动定律：- 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

它揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

- 牛顿第二定律：F = ma，其中F是物体所受的合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。

- 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

- 超重和失重：- 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，当物体具有向上的加速度时出现超重现象，F = m(g + a)。

- 失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，当物体具有向下的加速度时出现失重现象，当a = g时为完全失重，F = m(g - a)。

3. 曲线运动。

- 曲线运动的条件：当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

- 平抛运动：- 水平方向：做匀速直线运动，x = v_0t。

第42卷第4期2021 年Vol. 42 No. 4(2021)物 理 教 师PHYSICS TEACHER井物理・技术・社会井红外测温仪与黑体辐射定律陈伟孟1苏明义2（1.中国人民大学附属中学，北京100080； 2.海淀区教师进修学校，北京100195）摘要：根据红外辐射测温的基本原理，结合黑体和黑体辐射定律等一些基本概念规律，介绍了全辐射测温 法、单色测温法和比色测温法等几种测温仪器常采用的红外测温方法.关键词：测温仪；黑体；红外辐射1红外测温理论依据200多年前，物理 学家赫胥尔首次发现了红外线，自此打开了 人类利用红外线的大n.现在，如图1所示 的这些红外线测温枪 具有响应时间短、操作简便等特点，不用接触 图1测温枪被测人就能获得相对可靠的体温值，在日常生活中被普遍使用.测温枪开启后，内置传感器通过接收红外线，将红外线信 号转变为电信号而迅速给出温度值.“测温枪”等仪器的基本原理是基于黑体辐射定律：自然界中 一切高于绝对零度（-273. 15 C ）的物体都在不停 地向外辐射电磁波，物体的向外辐射能量的大小 及其按波长的分布与其表面温度有着密切关系， 物体的温度越高，所发出的电磁波辐射能力越强.人体的正常温度在36〜37 °C 之间，相应辐射的红外波长范围主要集中在9~13 M m.因此，通过对物 体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定 它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础.什么是黑体呢？黑体是能够完全吸 收入射的各种波长 的电磁波而不发生反射的物体.如图2 所示，在空腔壁上开一个很小的孔，射入图2黑体模型小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸 收，最终不能从空腔射出，这个小孔就可以近似看作一个绝对黑体.黑体虽然不反射电磁波，却可以 向外辐射电磁波，这样的辐射叫做黑体辐射.因此，一个温度恒定的黑体就对应一个能量吸收和 辐射的动态平衡.黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反 射和透射，其表面的发射率为1.研究表 明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的 情况除了与温度有关，还与材料种类及 表面颜色和粗糙程 度等有关，而对于理想黑体，辐射电磁波图3黑体辐射规律的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.由图3 可知，高温的黑体辐射强度，在任何一个波长范围 内，都高于低温的黑体辐射.随着温度的升高，一 方面，各种波长的辐射强度都在增加，另一方面，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动.黑体辐射定律给出了辐射测温方法的理论依 据，一般指的是普朗克定律、维恩位移定律和斯特 潘——玻尔兹曼定律，这3个定律揭示了物体温 度与辐射能量的关系.首先，如图3所示，普朗克 定律就是通过理论公式描述了黑体在不同温度下的光谱辐射强度与波长的关系实验规律，普朗克基金项目：本文系北京物理学会2020-2021年度重点课题“科学研究视角的高中物理教学研究”（课题编号: WLXH201013）；北京市海淀区教育科学“十三五”规划重点课题“物理学业质量评价中的核心素养研究”（课题编号: HDGH2O19O2O4）的研究成果之一.72Vol. 42 No. 4(2021)第42卷第4期2021 年物 理 教 师PHYSICS TEACHER公式参数比较复杂.其次，斯特潘——玻尔兹曼定律为:从零到无穷大的波长范围内对普朗克黑体 辐射定律进行积分，就会得到温度为丁的绝对黑体，单位面积内所发射的全部波长范围的辐射通 量，它与温度丁的四次方成比例关系.即= 。

物理高中所有公式1. 位移公式：物体的位移等于物体运动的终点与起点之间的距离2. 速度公式：速度等于物体运动的位移除以时间3. 加速度公式：加速度等于物体运动速度的变化量除以时间4. 牛顿第一定律：物体在没有受到外力作用时，将保持静止或匀速直线运动的状态5. 牛顿第二定律：物体所受合力等于物体质量乘以加速度6. 牛顿第三定律：两个物体相互作用时，彼此之间的作用力大小相等，方向相反7. 动能公式：物体的动能等于物体的质量乘以速度的平方除以28. 动量公式：物体的动量等于物体的质量乘以速度9. 功率公式：功率等于所做功除以时间10. 热力学第一定律：能量守恒定律，当能量在系统内发生变化时，系统所得能量等于能量转移进入系统的能量与系统所做的功之和11. 热力学第二定律：热量自然流向低温物体，不会自然流向高温物体12. 热容公式：物品吸收或放出的热量等于物品的热容乘以温度变化量13. 热传导公式：热传导率等于单位时间内通过单位面积的单位温度差传递的热量14. 热辐射公式：热辐射强度等于黑体辐射率乘以温度的第四次方15. 声级公式：声级等于20倍以10为底的声压级的对数16. 波长公式：波长等于波速除以频率17. 周期公式：周期等于波长除以波速18. 电势差公式：电势差等于电场强度沿电路的积分19. 电场强度公式：电场强度等于电荷产生电场的力对电荷的比值20. 电流公式：电流等于通过导体截面的电荷量除以时间21. 电阻公式：电阻等于电压与电流的比值22. 磁通量公式：磁通量等于磁场的面积积分23. 洛伦兹力公式：洛伦兹力等于电荷乘以速度与磁场的叉积24. 磁感应强度公式：磁感应强度等于磁通量与面积的比值25. 磁场强度公式：磁场强度等于磁力对磁极的力对距离的比值26. 弹性势能公式：弹性势能等于弹簧常数乘以形变的平方除以227. 库仑定律：两个点电荷之间的作用力等于电荷之积除以两点间距离的平方乘以介电常数28. 等离子体频率公式：等离子体频率等于平方根下的离子密度乘以电子密度29. 测地线公式：测地线是指在弯曲时空中，自由物体所沿的最短路径30. 黑洞面积公式：黑洞面积等于黑洞事件视界半径的平方乘以4π31. 太阳常数公式：太阳常数等于太阳总辐射能量与地球到太阳的距离的平方之比32. 热力学熵公式：热力学熵等于系统在某个温度下的内能增加量除以所给予的热量33. 电磁感应公式：电磁感应等于磁场的变化率对时间的导数与磁通量的积34. 波速公式：波速等于波长乘以频率35. 热容比公式：热容比等于气体由等温变化到等压，压强改变量与温度改变量的比值36. 比热公式：比热等于物体所吸收或释放的热量与物体的质量与温度变化量之积37. 阻尼振动公式：阻尼振动的位移方程为：x =A*e^{-βt}*cos(ωt+φ)38. 旋转惯量公式：旋转惯量等于物体质量分布于轴线距离平方乘以质量之和39. 摩尔定律：半导体器件中元件数量的成本随时间呈指数下降，并且性能水平随着时间的增加而提高40. 光速公式：真空中的光速为常数，等于3x10^8米每秒41. 能量守恒公式：能量不会被创建或毁灭，只会转移形式42. 定压绝热过程公式：定压绝热过程的内能变化等于所给予的热量43. 组合电路电阻公式：组合电路的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数44. 左手定则：用左手由磁场强度向电场流动的电荷的方向确定电流的方向45. 线性回归公式：将一个自变量和一个因变量间的关系用一条直线来表示46. 斯特林公式：n的阶乘等于以n为参数的伽马函数的值，当n很大时，可以用斯特林公式近似估算47. 热力学第三定律：热力学第三定律指出，在绝对零度时，熵等于零48. 马克思-普朗克公式：描述热辐射连续谱的分布规律，以波长为自变量，以辐射率为纵坐标49. 热电势公式：热电势等于温度梯度与热电系数的积代表热电效应50. 百科全书公式：百科全书就是把各个领域的知识分类整理，以便读者查找所需信息的工具，类似于一本功能强大的参考书，包含了各种公式和概念的定义。

物理人教版高中选修3-5物理选修3-5_知识点总结提纲_精华版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-5知识点梳理一、动量动量守恒定律1、动量：可以从两个侧面对动量进行定义或解释：①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的动量。

②动量是物体机械运动的一种量度。

动量的表达式P = mv。

单位是skg .动量是矢量，其方向就是瞬时速度的方向。

因为速度是相对的，所以m动量也是相对的。

2、动量守恒定律：当系统不受外力作用或所受合外力为零，则系统的总动量守恒。

动量守恒定律根据实际情况有多种表达式，一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。

运用动量守恒定律要注意以下几个问题：①动量守恒定律一般是针对物体系的，对单个物体谈动量守恒没有意义。

②对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等，系统在一个非常短的时间内，系统内部各物体相互作用力，远比它们所受到外界作用力大，就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。

③计算动量时要涉及速度，这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的，一般取地面为参照物。

④动量是矢量，因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。

⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。

有时虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量为零，那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。

⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。

只要系统不受外力或所受的合外力为零，那么系统内部各物体的相互作用，不论是万有引力、弹力、摩擦力，还是电力、磁力，动量守恒定律都适用。

系统内部各物体相互作用时，不论具有相同或相反的运动方向；在相互作用时不论是否直接接触；在相互作用后不论是粘在一起，还是分裂成碎块，动量守恒定律也都适用。

3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

动量与动能的比较：①动量是矢量, 动能是标量。

高中物理-波粒二象性一、黑体辐射规律1、黑体：只吸收外来电磁波而不反射的理想物体2、黑体辐射的特点黑体的辐射强度按波长分布只与温度有关，与物体的材料和表面形状无关（一般物体的辐射强度按波长分布除与温度有关外，还与物体的材料、表面形状有关）；3、黑体辐射规律：① 随着温度的升高，任意波长的辐射强度都加强② 随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长减小的方向进行；4、普朗克的量子说：透过黑体辐射规律，普朗克认为：电磁皮的辐射和吸收，是不连续的，而是一份一份地进行的，每份叫一个能量子，能量为γεh =。

爱因斯坦受其启发，提出了光子说：光的传播和吸收也是一份一份地进行的，每一份叫一个光子，其能量为νεh =二、光电效应：说明了光具有粒子性，同时说明了光子具有能量1、光电效应现象紫外光照射锌板，锌板的电子获得足够的光子能量，挣脱金属正离子引力，脱离锌板成为光电子；锌板因失去电子而带上正电，于是与锌板相连的验电器也带上正电，金属箔张开。

2、实验原理电路图3、规律：① 存在饱和电流饱和电流：在光电管两端加正向电压时，单位时间到达阳极A 的光电子数增多，光电流越大；但当逸出的光电子全部到达阳极后，再增加正向电压，光电流就达到最大饱和值，称为饱和电流。

② 存在遏止电压在光电管两端加反向电压时，单位时间内到达阳极A 的光电子数减少，光电流减小；当反射电压达到某一值U C 时，光电流减小为零，U C 就叫“遏止电压”。

③ 存在截止频率a 、 截止频率的定义：任何一种金属都有一个极限频率ν0，入射光的频率低于 “极限频率”ν0时，无论入射光多强，都不能发生光电效应，这个极限频率称为 截止频率。

b 、“逸出功”定义：电子从金属表面脱离金属所需克服金属正离子的引力所做的最小功。

要发生光电效应，入射光的能量（h ν）要大于 “逸出功（W ）” 即： 00W hv =④ 光电效应的“瞬时性”——因光电效应发生的时间，即为一个光子与一个电子能量交换 的时间，所以不管光强度如何，发生光电效应的时间极短，不超过10-9s 。