拨开黑体辐射的疑云共24张课件

1、拨开黑体辐射的疑云共24张课件拨开黑体辐射的疑云第二章第一节拨开黑体辐射的疑云第二章第一节 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言: “科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” -开尔文-也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！ 开尔文他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，-” 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔这两朵乌云是指什么呢？热辐射实验迈克尔逊-莫雷实验经 典 物 理 学相对论量子力学的诞生

2、这两朵乌云是指什么呢？热辐射实验迈克尔逊-经 一、 热辐射1. 定义：物体在任何温度下都会辐射电磁波的现象。2.原因： 物体分子无规则热运动，辐射电磁波。3.特点：物体温度高，辐射能量本领强，电磁波的短波成分多，长波成分少。（各种波长都有）一、 热辐射1. 定义：物体在任何温度下都会辐射电磁波的现象拨开黑体辐射的疑云共24张课件红外照相机拍摄的人的头部的热图 热的地方显白色，冷的地方显黑色红外照相机拍摄的人的头部的热图 热的地方显白色，冷的地当前位置：中工网人物频道职工风采正文采钢水温度是多少 目光一测便知晓workercn2009/2/12 08:23来源： 河北工人报 郑久强 当前位置：中

3、工网人物频道职工风采正文采钢水温度是多少英国“风筝”单兵武器微光瞄准镜在SA80 5.56毫米枪上使用。重不超过1千克，弱月光下观察距离600米，在星光下400米。美国AN/PVS-5A微光夜视眼镜 它可在200米内发现人，在136米内识别人，在565米内发现坦克，在395米内识别坦克。 英国“风筝”单兵武器微光瞄准镜美国AN/PVS-5A微光夜视不透明体TT一处于某温度实际物体热辐射的复杂性外来各种波长的辐射能反射到外界某些波长的辐射能吸收某些波长的辐射能辐射各种波长的热辐射能不透明体TT一处于某温度实际物体热辐射的复杂性外来各种波长的1.黑体能完全吸收各种波长的辐射能而不发生反射，该物体称

4、为绝对黑体。简称黑体。（理想模型）二. 黑体辐射实验规律 不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。 黑体模型 研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。1.黑体二. 黑体辐射实验规律 不透明的材料制成带小孔2.黑体平衡热辐射 加热一黑体，黑体所吸收的能量等于在同一时间内向外辐射的能量，这样的辐射称为黑体平衡热辐射。平衡热辐射时黑体，温度恒定。2.黑体平衡热辐射 3.黑体辐射实验规律黑体辐射测量的实验装置对黑体加热达到某一温度，平衡时会放出热辐射。通过透镜、棱镜折射可得到黑体辐射的不同方向不同波长。通过采集装置可得到黑体的不同波长对对应辐射能量的本领。实验装置采集装置T平行光管三

5、棱镜T加热3.黑体辐射实验规律黑体辐射测量的实验装置对黑体加热达到某一0 1 2 3 4 5 6(m)1700K1500K1300K1100K4.实验结果及经验结论1.温度升高，黑体辐射各种波长的本领增强。2.温度升高，黑体辐射本领最大值向短波移动。0 1 2 5.理论解释实验值瑞利-金斯线o/m维恩线12345678实验值瑞利-金斯线实验值瑞利-金斯线5.理论解释实验值瑞利-金斯线o/m维恩线1234567三.普朗克的能量子假说与黑体辐射公式1.能量子假说：1.黑体空腔壁的分子可看作振子，振子的能量是不连续的能量只能是 = h的整数倍:2.振子辐射或吸收能量时，交换能量的最小单位是=h注 ：

6、1） = h 能量子简称量子，能量的最小单位h=6.6310-34焦耳秒-普朗克常数 ； 振子频率n = 1, 2 , 3.2）振子能量能量经典量子三.普朗克的能量子假说与黑体辐射公式1.能量子假说：2.振子2.黑体辐射公式1900.12.14 普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式M.Planck 德国人 18581947普朗克公式图像与实验事实高度吻合2.黑体辐射公式1900.12.14 普朗克在德国物理学会会实验瑞利-琼斯线维恩线T=1646k普朗克线实验瑞利-琼斯线维恩线T=1646k普朗克线 能量子很小，宏观世界一般观测不到能量子效应，可以认为能量是连续的。因此，经典物理学可

7、以很好的解释宏观现象的运动。但当研究原子一下的微观世界，就必须考虑能量量子化。 能量子很小，宏观世界一般观测不到能量子效应，可以认为能普朗克贡献普朗克的能量子假说使人类认识微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。普朗克常量是自然界最基本的常量之一，体现了微观世界的基本特征。1918年普朗克因此获诺贝尔奖。他的墓碑上也刻着h=6.6310-34尔格秒 普朗克贡献普朗克这一思想是完全背离经典物理，并受到当时许多人的怀疑和反对，包括当时的物理学泰斗-洛仑兹。乃至当时普朗克自已也想以某种方式来消除这一关系式。它写道： “我试图将h纳入经典理论的范围，但一切这样的尝试都失败了，这个量非常顽固后来他又说： “在好几年内我花费了很大的劳动，徒劳地去尝试如何将作用量子引入到经典理论中去。我的一些同事把这看成是悲剧。但我有自已的看法，因为我从这种深入剖析中获得了极大的好处，起初我只是倾向于认为，而现在是确切地知道作用量子 将在物理中发挥出巨大作用”。事实上正是这一理