1 深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 大学物理实验 实验名称： 黑体辐射 学院： 专业： 班级： 组号： 指导教师： 报告人： 学号： 实验地点 实验时间： 年 月 日 星期 实验报告提交时间： 一、实验目的 1 、了解黑体辐射实验现象，掌握辐射研究方法； 2 、学会仪器调整与参数选择，提高物理数量关系与建模能力； 3 、通过验证定律，充实物理假说与思想实验能力 2 二、实验原理： 黑体是指能够完全吸收所有外来辐射的物体，处于热平衡时，黑体吸收的能量等于辐射的能量，由于黑体具有最大的吸收本领，因而黑体也就具有最大的辐射本领。这种辐射是一种温度辐射，辐射的光谱分布只与辐射体的温度有关，而与辐射方向及周围环境无关。一般辐射体其辐射本领和吸收本领都小于黑体，并且辐射能力不仅与温度有关，而且与表面材料的性质有关，实验中对于辐射能力小于黑体，但辐射的光谱分布与黑体相同的辐射体称为灰体。由于标准黑体的价格昂贵，本实验用钨丝作为辐射体，通过一定修正替代黑体进行辐射测量及理论验证。 1．黑体辐射的光谱分布 十九世纪末，很多著名的科学家包括诺贝尔奖获得者，对于黑体辐射进行了大量实验研究和理论分析，实验测出黑体的辐射能量在不同温度下与辐射波长的关系曲线如图2所示，对于此分布曲线的理论分析，历史上曾引起了一场巨大的风波，从而导致物理世界图像的根本变革。维恩试图用热力学的理论并加上一些特定的假设得出一个分布公式－维恩公式。这个分布公式在短波部分与实验结果符合较好，而长波部分偏离较大。瑞利和金斯利用经典电动力学和统计物理学也得出了一个分布公式，他们得出的公式在长波部分与实验结果符合较好，而在短波部分则完全不符。因此经典理论遭到了严重失败，物理学历史上出现了一个变革的转折点。普朗克研究这个问题时，本着从实际出发，并大胆引入了一个史无前例的特殊假设：一个原子只能吸收或者发射不连续的一份一份的能量，这个能量份额正比于它的振荡频率。并且这样的能量份额值必须是能量单元hν 的整数倍，即能量子的整数倍。h即是普朗克常数。由此得到了黑体辐射的光谱分布辐射度公式：式中：第一辐射常数C1＝2π hc2＝3.74×10－16（Wm2） 第二辐射常数C2＝hc／k＝1.4388×10－2（mK） 黑体光谱辐射亮度由此式给出： 2．黑体的积分辐射—－斯忒藩－玻耳兹曼定律 斯忒藩和玻耳兹曼先后（1879年）从实验和理论上得出黑体的总辐射通量与黑体的绝...
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