黑體輻射普朗克的能量子假說(已修改)
2025-05-12 18:04 本頁面
【正文】 太原理工大學(xué)物理系第十六章 從經(jīng)典物理到量子物理 楊振寧在 《 愛因斯坦對理論物理學(xué)的影響 》 一書中指出：在 20世紀(jì)初，發(fā)生了三次概念上的革命，它們深刻地改變了人們對物理世界的了解，這就是 狹義相對論（ 1905年）、 廣義相對論 （ 1916年） 和量子力學(xué) （ 1925年）。太原理工大學(xué)物理系 1900年前后，人們發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典理論無法解釋的一些新實(shí)驗(yàn)事實(shí)，如： 黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)及原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律。 為了解釋這些規(guī)律，迫使人們?nèi)ふ倚碌奈锢砀拍?，建立新的理論。量子力學(xué)就是在這樣的背景下逐漸發(fā)展起來的一種新理論 . 本章主要介紹上述實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及當(dāng)時解釋這些規(guī)律而提出的相關(guān)設(shè)想 .太原理工大學(xué)物理系167。16 1 黑體輻射 普朗克的能量子假說一、熱輻射的基本概念P194,第 1段 ,1,2行? 它是由分子、原子熱運(yùn)動引起的。? 溫度不同時 輻射的波長分布不同 例如：加熱鐵塊，隨著溫度的升高， 從 看不出發(fā)光 ?暗紅 ?橙色 ?蘭白色1）概念： 由于分子熱運(yùn)動導(dǎo)致物體不斷地輻射電磁波 ,因這種輻射與溫度有關(guān) , 故稱 熱輻射 .?熱輻射 熱能轉(zhuǎn)化為電磁能的過程太原理工大學(xué)物理系如：固體在溫度升高時顏色的變化1400K800K 1000K 1200K2）熱輻射的基本性質(zhì)? 任何物體在任何溫度下都有熱輻射。?熱輻射發(fā)射的電磁波是 連續(xù)光譜 （各波長都有，但強(qiáng)度不同）?溫度越 高 ,輻射能量越 大 ,輻射電磁波的波長越 短 。800K以下，只發(fā)熱，肉眼無法觀察 800K以上，才能看到物體發(fā)光P194,第 1段，第 2行起太原理工大學(xué)物理系直覺 : 低溫物體發(fā)出的是 紅外光 熾熱物體發(fā)出的是 可見光 高溫物體發(fā)出的是 紫外光注意： 熱輻射與溫度有關(guān) 激光 日光燈發(fā)光不是熱輻射太原理工大學(xué)物理系3）平衡熱輻射物體不僅有發(fā)射電磁波的本領(lǐng)、還具有吸收、反射電磁波的本領(lǐng)。 P194,第 2段，第 1行P194,第 2段，第 2,3行 如果物體 輻射 的能量 等于 在同一時間內(nèi)所 吸收 的能量，物體達(dá)到 熱平衡 ，稱為平衡熱輻射。此時物體具有 固定 的 溫度 。 ?以下只討論平衡熱輻射。 太原理工大學(xué)物理系 Mλ （ T）（或單色發(fā)射本領(lǐng)） 單位時間內(nèi)從物體表面單位面積上所輻射出來的、波長在 范圍內(nèi)的輻射能為 dM(T) ，為該物體的 單色輻出度。定義單位： W/m 30 2 4 6 8 10 1221210468 可見光區(qū) 鎢絲 （5800K） 太陽（ 5800K）鎢絲和太陽的單色輻出度曲線P194, 1， 2行太原理工大學(xué)物理系 定義 :單位時間內(nèi)從物體表面單位面積上輻射的波長在 λ 到 λ +dλ 范圍內(nèi)的輻射能量 dM(T)與 dλ 的比值為 單色輻出度， 用 Mλ （ T）表示 .1）單色輻出度 Mλ （ T）（或單色發(fā)射本領(lǐng)）單位： W/m 3Mλ （ T） 和 溫度、 波長 有關(guān)發(fā)射體 材料及表面 情況有關(guān)P194, 1， 2行太原理工大學(xué)物理系鎢絲和太陽的單色輻出度曲線0 2 4 6 8 10 1221210468可見光區(qū) 鎢絲 （5800K） 太陽（ 5800K）太原理工大學(xué)物
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