量子理論的起源ppt課件-展示頁(yè)
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【正文】 A (陽(yáng)極 ) 光電管 逸出的電子稱為 光電子 ，光電子形成的電流稱為 光電流 。 例題 2： （例題 243） 167。 sJ106 2 34 ??? ?1900年普朗克從諧振子能量量子化的假設(shè)出發(fā)，利用量子統(tǒng)計(jì)的方法證明： 稱為 普朗克公式 1ehc2)T,(EkThc52???????宇宙背景輻射相當(dāng)于 3K 黑體輻射，求： (1) 此輻射的單色輻射本領(lǐng)在什么波長(zhǎng)下有極大值？ (2) 地球表面接收此輻射的功率是多少？ (1) 由維恩位移定律： ,bT 3m ???? ??得： Tb 4m ?? ?????得： (2) 由斯特藩 —玻爾茲曼定律： 4284 ,T)T(E ???? ???)T(ER4)T(ESP 92 ?????? ?例題 1： （習(xí)題 244） 設(shè) m=1g的小球與質(zhì)量可忽略的輕彈簧相連作 A=1mm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)， k=。按經(jīng)典理論，諧振子的能量可以連續(xù)變化，但普朗克認(rèn)為這些線性諧振子的能量只能取某一最小能量 的整倍數(shù)，即： ?? h0 ?而 稱為 普朗克常量 。 (1) 維恩公式： （ 1896年） TC51 2eC)T,(E ??? ?? ???(2) 瑞利 —金斯公式： （ 1900年） kTc2)T,(E 4 ??? ????該式在長(zhǎng)波段與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，但波長(zhǎng)變短時(shí)， E(λ ,T)趨向無(wú)窮大（紫外災(zāi)難）。 經(jīng)典理論的困難： 由經(jīng)典理論推導(dǎo)出的黑體單色輻射本領(lǐng)公式與實(shí)驗(yàn)不符。–1 1 2 3 4 2022K 1800K 1600K 1400K 1200K 1000K )T,(E ?m/ ??2 4 6 0 10W?m–2?197。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可歸結(jié)為兩個(gè)定律。溫度 T升高時(shí)，總輻射本領(lǐng)急劇增加。 1897年陸末 ()和普林斯海姆 ()測(cè)定了絕對(duì)黑體的輻射本領(lǐng)隨波長(zhǎng)和溫度的分布。 )T,(E)T,( )T,(E)T,( )T,(E)T,( )T,(E BBB2211 ?????????? ???? ??討論 黑體的輻射規(guī)律： 用任何不透明材料做成帶小孔的空腔，則小孔就是一個(gè)絕對(duì)黑體。 ② 若某物體不發(fā)射某波長(zhǎng)的電磁波，則它也不能吸收該波長(zhǎng)的電磁輻射。 ① 若干物體處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，單色輻射本領(lǐng)大的物體，其對(duì)應(yīng)的單色吸收本領(lǐng)也大（正比關(guān)系）。該恒量的大小只決定于溫度 T 和波長(zhǎng) λ ，與材料及其表面的性質(zhì)無(wú)關(guān)。它的吸收本領(lǐng) αB = 1 ，輻射本領(lǐng)也是所有物質(zhì)中最大的。 ? 單色吸收本領(lǐng) ： （純數(shù)）入射的能量吸收的能量?)T,( ??α ≈ 1 的物體表面呈黑色； α ≈ 0 的表面呈白色；有些物體表面選擇性地吸收某些色光，而反射其補(bǔ)色光。 ? 總輻射本領(lǐng) ：物體單位表面積輻射的各種波長(zhǎng)的總輻射功率。 為了描述熱輻射的規(guī)律，引入輻射本領(lǐng)和吸收本領(lǐng)的概念。 ③ 輻射能與物體表面狀況有關(guān)。 ① 輻射能量的多少和輻射能按波長(zhǎng)的分布與溫度有關(guān)； 溫度 低 高 輻射總能量 少 多 輻射的波長(zhǎng) 長(zhǎng) 短 能量按波長(zhǎng)的分布隨溫度的變化而不同的電磁輻射稱為 熱輻射 。第 24章 量子理論的起源 量 子 理 論 的 起 源 黑體輻射、普朗克量子假設(shè) 光電效應(yīng)、愛(ài)因斯坦光量子理論 康 普 頓 效 應(yīng) 氫原子光譜、玻爾的氫原子模型 1900年 1905年 1923年 1913年 167。 241 黑體輻射和普朗克量子假設(shè) 輻射本領(lǐng)和吸收本領(lǐng)： 任何物體在任何溫度下都向外輻射電磁波。 2022K 1800K 1600K 1400K 1200K 1000K )T,(E ??0 ② 輻射能與物質(zhì)的種類有關(guān) （ 24–1） ； 如：熔融的玻璃主要發(fā)射紅外線，而同溫度下的鐵塊發(fā)出強(qiáng)烈的可見(jiàn)光。 如：表面越黑、越粗糙的物體輻射越強(qiáng)。 黑體 2022K 鎢絲 2022K )T,(E ??0 太陽(yáng) 6000K 可見(jiàn)光 設(shè)溫度為 T 時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從物體單位表面積輻射出來(lái)的波長(zhǎng)在 λ~λ+ dλ之間的輻射能為 dE (λ , T )，則定義： ? 單色輻射本領(lǐng) ： 3mWd)T,(dE)T,(E 單位：??? ?它反映了物體表面在不同溫度下輻射能按波長(zhǎng)分布的情況。 20 mWd)T,(E)T(E 單位：?? ?? ??)T,(E ??0 ?d?? d)T,(E ?物體輻射電磁波的同時(shí)也吸收照射在它上面的電磁波，輻射本領(lǐng)大的物體表面，其吸收本領(lǐng)也大。 能完全吸收照射到它上面的各種波長(zhǎng)的電磁波的物體稱為絕對(duì)黑體 （簡(jiǎn)稱 黑體 ）。 基爾霍夫定律： 在一定溫度下，對(duì)一定的波長(zhǎng)，任何物體的單色輻射本領(lǐng)與單色吸收本領(lǐng)的比值為一恒量。 即： )T,(E)T,( )T,(E)T,( )T,(E)T,( )T,(E BBB2211 ?????????? ???? ??式中： EB(λ,T ) 和 αB(λ,T) 為黑體的單色輻射本領(lǐng)和單色吸收本領(lǐng)。在沒(méi)有其他形式能量交換的前提下， 某物體吸
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