黑體輻射與普朗克量子假設(shè)

熱輻射:由溫度確定的物體的電磁輻射。人頭部各部分溫度不同，因此它們的熱輻射存在差異，這種差異通過(guò)熱像儀轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光圖像。（人頭部熱輻射像）2.熱輻射現(xiàn)象平衡熱輻射室溫高溫（白底黑花瓷片）不輻射可見(jiàn)光時(shí)，黑花吸取大，反射少所以暗輻射可見(jiàn)光時(shí)，黑花吸取大，輻射大所以變亮輻射和吸取達(dá)到平衡時(shí)，物體的溫度不再變更，此時(shí)物體的熱輻射稱(chēng)為平衡熱輻射。熱輻射的物體既有輻射又有吸取和反射。而白色物體吸取本事最弱，黑色物體吸取本事最強(qiáng)。試驗(yàn)發(fā)覺(jué)相同溫度下黑色的物體輻射最強(qiáng)。

3．黑體模型探討熱輻射確定黑體模型：開(kāi)小孔的腔體（1）好的吸取體，必是好的放射體。（2）一種100%吸取的志向黑體，也是最強(qiáng)的輻射體。且輻射和組成材料無(wú)關(guān)，僅取決于溫度。能全部吸取各種波長(zhǎng)的輻射且不反射和透射的物體。確定黑體：熱輻射頻譜分布曲線通有電流的燈絲通有電流的電爐絲不同溫度的鉚釘(4)物體輻射本事越大，吸取本事也越大。熱輻射的特點(diǎn)：(1)連續(xù)；(2)頻譜分布隨溫度變更;溫度,輻射；(3)物體的輻射本事與溫度、材料有關(guān)；

1.黑體輻射的試驗(yàn)曲線（2）單色輻出度MB(T)隨連續(xù)變更，每條曲線有一峰值（1）曲線隨T的上升而提高，即總輻出度MB隨T上升而增大：M(T)=T4（3）隨T的上升，峰值波長(zhǎng)m減小m=b/T規(guī)律：二.問(wèn)題的提出黑體輻射的規(guī)律:1.斯特藩—玻耳茲曼定律式中輻出度與

T

4

成正比.2.維恩位移定律峰值波長(zhǎng)

m

與溫度

T

成反比

0.51.01.52.01050MB(10-7

×W/m2·

m)(m)可見(jiàn)光5000K6000K3000K4000K

應(yīng)用:測(cè)溫...太陽(yáng)表面溫度Mλ輻出度測(cè)得太陽(yáng)光譜的峰值波長(zhǎng)在綠光區(qū)域，為m

=0.47m.試估算太陽(yáng)的表面溫度和輻出度。例解瑞利-金斯公式---依據(jù)經(jīng)典的能量均分原理導(dǎo)出只適用于長(zhǎng)波段----“紫外災(zāi)難”

瑞利-金斯線維恩線經(jīng)典物理學(xué)的推導(dǎo)均與試驗(yàn)不符！2.經(jīng)典理論所遇到的困難電磁波

若諧振子頻率為v

，則其能量是

hv,2hv,3hv,…,nhv,…

普朗克常數(shù)腔壁上的原子(諧振子)能量與腔內(nèi)電磁場(chǎng)交換能量時(shí)，諧振子能量的變更是hv(能量子)的整數(shù)倍.E=h和E=nh稱(chēng)為能量子三.普朗克的能量子假設(shè)4012356789該結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果驚人地相符普朗克公式(1900年)對(duì)比瑞利-金斯公式和

普朗克公式：瑞利-金斯公式：四.黑體輻射問(wèn)題的結(jié)論輻射能量是量子化的：

E=h和En=nh

經(jīng)典量子能