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文档简介

热辐射 平衡热辐射 发射电磁辐射能量 吸收电磁辐射能量 相等 1 黑体 黑体辐射普朗克量子假设 下一页 实验表明 一切物体在任何温度下都以电磁波的形式向外辐射能量 辐射的能量与温度有关 称之为热辐射 辐射和吸收的能量相等时称为热平衡 此时物体具有稳定温度 如果一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射 这种物体称为绝对黑体 简称黑体 绝对黑体 一个理想模型 绝对黑体 实例 下一页 用不透明材料制成一空心容器 壁上开一小孔 该小孔可看成绝对黑体 绝对黑体的辐出度 绝对黑体的辐射定律 T 绝对黑体 实验装置 绝对黑体单色辐出度按波长分布实验 绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 0123456 m 1500K 1300K 1100K 绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 0123456 m 1700K 1500K 1300K 1100K 物体辐射总能量及能量按波长分布决定于温度 固体在温度升高时颜色的变化 例子 低温火炉辐射能集中在红光 高温物体辐射能集中在蓝 绿色 应用 光测高温计 测量发电厂炉内温度 炉火纯青 普朗克的量子假说普郎克公式 瑞利 Rayleigh 金斯 Jeans 经验公式 维恩 Wien 经验公式 问题 如何从理论上找到符合实验的函数式 下一页 普朗克量子假说 能量子假说 辐射物质中具有带电的线性谐振子 它和周围电磁场交换能量 这些谐振子只能处于某种特殊的状态 它的能量取值只能为某一最小能量 称为能量子 的整数倍 即 n为正整数 问题 如何从理论上找到符合实验的函数式 下一页 振子在辐射或吸收能量时 从一个状态跃迁到另一个状态 在能量子假说基础上 从理论上推导 普朗克得到了黑体辐射公式 这一公式称为普朗克公式 它和实验符合得很好 c 光速 e 自然对数的底 下一页 玻尔兹曼恒量 o m 1235689 4 7 普朗克 实验值 普朗克能量子假说的意义 首次提出了能量不连续的假设 成功的解决了黑体辐射的理论问题 开量子之先河 所以人们称普朗克为 量子力学之父 下一页 M
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