黑体辐射普朗克能量子假设VIP专享VIP免费

第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设量子概念是1900年普朗克首先提出的，距今已有一百多年的历史.其间，经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、玻恩、海森伯、薛定谔、狄拉克等许多物理大师的创新努力，到20世纪30年代，就建立了一套完整的量子力学理论.““可以说，如果没有量子理论，就不会有微可以说，如果没有量子理论，就不会有微电子技术。如果没有相对论，就没有原子弹，也不会电子技术。如果没有相对论，就没有原子弹，也不会有核电站。有核电站。””20002000年年55月月,,江泽民在接受美国江泽民在接受美国ScienceScience杂志独杂志独家专访时谈到家专访时谈到::第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设量子力学宏观领域经典力学现代物理的理论基础量子力学相对论量子力学微观世界的理论起源于对波粒二相性的认识在相对论中已欣赏了近代物理的“一朵鲜花”让我们来欣赏另“一朵鲜花”---量子力学。要欣赏另一朵鲜花，还得从另一朵乌云说起：热辐射实验光是电磁波还是微粒?第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设火炉600度1000度400度因辐射与温度有关，故称为热辐射。一、基本概念断向外发射电磁波，分子热运动导致物体不物体在任一温度下发射从红外线、可见光到紫外线的现象。第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设一般金属表面：煤烟：一个开有小孔的内表面粗糙的空腔可近似看成理想的黑体。黑体是理想化的模型，实际中的物体的吸收率总是小于1。（二）黑体定义：物体吸收率入射的电磁辐射功率吸收的电磁辐射功率α能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁辐射的物体称为黑体.（黑体是理想模型）8.06.0总a98.095.0总a第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设T1Ls会聚透镜2Lc空腔小孔平行光管棱镜热电偶测量黑体辐射出射度实验装置第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设之间位表面上辐射出去的在如果单位时间从物体单λλλd为单色辐出度)(λTM，则定义的电磁能量为dM(T)单色辐射出射度单位时间内从物体单位表面积发出的频率在附近单位频率区间（或波长在附近单位波长区间）的电磁波的能量.单色辐射出射度单位：Hz)W/(m2)(TM单色辐射出射度单位：)(TM3W/mλ)()(λdTdMTM)μ(23mmwmw或第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设辐射出射度（辐出度）单位时间，单位面积上所辐射出的各种频率（或各种波长）的电磁波的能量总和.0d)()(TMTM024681012Hz10/14钨丝和太阳的单色辐出度曲线21210468))HzW/(m10)((28TM太阳可见光区钨丝（5800K）太阳（5800K）))HzW/(m10)((29TM钨丝0d)()(TMTM第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设比值的体单色辐出度与吸收率年，基尔霍夫指出：物1860的普适函数，即和波长温度与物体的性质无关，是λT)()(TMTMB)(1αλTMB，黑体的单色辐出度为黑体为发射率：黑体单色辐出度之比称实际物体单色辐出度与)()(TMTMB吸收多的物体辐射也多，好的吸收体也是好的辐射体这说明，只要知道黑体的单色辐出度，就可以了解各种物体的单色辐出度。第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律40λσλd)()(TTMTMBm称为峰值波长曲线最大值对应的波长年，斯特藩实验指出：1879428kwm1067.5：斯特藩常数，)(TMB2m（高）1T1mλ)(λTMB低）(2T)(TMB.λ,,λ,).2().()(,.12λ1λ21越小温度越高的波长称峰值波长对应每条曲线有一个极大值则只要相交。温度不同的两条曲线不）（mmBBTMTMTT第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设年）（理论推导）1839(km2898km10893.23bTm移动随温度升高向短波方向mλ红外波段）地球上常温物体(mμ7.9λk300mT可见光）太阳表面(mμ47.0λk000,6mT可能观察能量分才有以上的物体，可见光部只有k800T第十九章量子物理191–黑体辐射普朗克能量子假设符。长波部分与实验结果相式学导出黑体辐射理论公年，维恩根据统计物理18...