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【正文】 55 ? （ 1）普朗克 Planck Law (1901) ? （ 2）斯蒂芬－玻爾茲曼定律（ 1884） StefanBoltzmann ?（ 3）維恩 Wien位移定律（ 1893） ?（ 4） 基爾霍夫 kirchhoff定律（ 1859） 56 （ 1）普朗克 Planck Law (1901) 1901年 Planck提出 量子化輻射 的假設(shè)，對(duì)于絕對(duì)黑體物質(zhì)，單色輻射通量密度與發(fā)射物質(zhì)的溫度和輻射波長(zhǎng)或頻率的關(guān)系。 從理論上得出，與實(shí)驗(yàn)精確符合 Planck函數(shù)： ? ?252()e xp 1hcBThckT?? ???? ???57 ?第一輻射常數(shù) ： ?第二輻射常數(shù) ： 光速 c = ?108 m s1， 普朗克常數(shù) h = ?1034 J s 1， 波爾茲曼常數(shù) k=?1023 JK1。 ?由普朗克定律可以得出各種溫度下絕對(duì)黑體的輻射光譜曲線 。 ? ?512()e xp 1CBTCT??? ????? ?????21 2C hc?21 2C hc?2 hcC k?58 Planck Law (1901) 黑體輻射與物質(zhì)組成無關(guān) 任何溫度的絕對(duì)黑體都放射波長(zhǎng) 0 ~無窮 mm 的輻射，但溫度不同，輻射能量集中的波段不同。 溫度越高，各波段放射的能量均加大。積分輻射能力也隨溫度升高而迅速加大。但能量集中的波段則向短波方向移動(dòng)。（例：鐵） 每一溫度下，都有輻射最強(qiáng)的波長(zhǎng) ? max，即光譜曲線有一極大值，而且隨溫度升高， ? max變小。 59 620 K 380 K 60 （ 2）斯蒂芬－玻耳茲曼定律 StefanBoltzmann 普朗克定律提出之前， 1879年 Stefan從實(shí)驗(yàn)得出，后經(jīng) Boltzmann于 1884年從熱力學(xué)理論上予以證明。即黑體總輻射通量隨溫度的增加而迅速增加，它與絕對(duì)溫度的四次方成正比。 因此，溫度的微小變化，就會(huì)引起輻射通量密度很大的變化。 StefanBoltzmann常數(shù) =*108Wm?2K?4 61 （ 3）維恩 Wien位移定律 1893年維恩從熱力學(xué)理論推導(dǎo)出：黑體輻射最大強(qiáng)度的波長(zhǎng)與它的溫度成反比。同樣將planck函數(shù)對(duì)波長(zhǎng)微分，可得： 黑體溫度越高， ?max 愈小。即： 隨著溫度的升高，輻射最大值對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。 62 （ 4） 基爾霍夫 kirchhoff定律 1859年提出，于 1882年由熱力學(xué)定律論證 在輻射平衡條件下，任何物體的單色輻射通量密度Fλ T與吸收系數(shù) Aλ T成正比關(guān)系，二者比值只是波長(zhǎng)和溫度的函數(shù)，與物體性質(zhì)無關(guān)，比值大小等于 Planck函數(shù)的通量密度形式 A??物體的發(fā)射率等于吸收率。好的吸收體也是好的發(fā)射體，如果不吸收某些波長(zhǎng)的電磁波，也不發(fā)射該波長(zhǎng)的電磁波。 TTTFBA????63 第四節(jié) 吸收線的形成和譜線形狀 64 吸收光譜 定義： 物質(zhì)吸收電磁輻射后，以吸收波長(zhǎng)或波長(zhǎng)的其他函數(shù)所描繪出來的曲線即吸收光譜。是物質(zhì)分子對(duì)不同波長(zhǎng)的光選擇吸收的結(jié)果 65 電磁與單分子的相互作用 一個(gè)孤立分子的總內(nèi)部能量由三種能態(tài)組成： 電子能量 +振動(dòng)能量 +轉(zhuǎn)動(dòng)能量 當(dāng)從低（或高）能態(tài)到高（或低）能態(tài)的躍遷產(chǎn)生時(shí)，輻射就被吸收（或發(fā)射）。 躍遷可以包括電子能，振動(dòng)能或轉(zhuǎn)動(dòng)能的變化，或者這三種形式的任意組合的變化。由單一躍遷引起的吸收譜稱為吸收線 66 譜線的形狀 分子的吸收（或發(fā)射）譜是由線條分明的頻譜線所組成，它相應(yīng)于該分子的明確規(guī)定（量化）的能級(jí)間躍遷。這樣的譜將是一個(gè)孤立，無擾和靜止的分子系特征。但是實(shí)際上分子處于恒動(dòng)之中，彼此相互作用和碰撞，也和其他材料的物體碰撞，這種擾動(dòng)引起了能級(jí)寬度的變化，其結(jié)果使譜線具有一定的寬度。譜線寬度的增加稱為線增寬。在譜線增寬的各種來源中間，由分子碰撞產(chǎn)生的壓致增寬對(duì)大氣吸收是最重要的。
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