北京大学量子力学课件_第2讲.pdfVIP

第二讲 第一章 绪论:经典物理学的困难 我们指出一旦深入到分子、原子领域。 一 些实验事实和经典理论发生矛盾或无法理解些实验事实和经典理论发生矛盾或无法理解。存存 在与经典物理学的概念完全不相容的崭新的实验在与经典物理学的概念完全不相容的崭新的实验 事实 。而据此建立起的新的完全不同于经典物理 学的量子力学规律学的量子力学规律已深入到物理学的各个领域深入到物理学的各个领域， 并正成功地应用于其它的领域并正成功地应用于其它的领域，，成为有力的理论成为有力的理论 工具，解决经典理论范围内无法解决的问题。 经典物理学的失败经典物理学的失败 §§11..11 辐射的微粒性辐射的微粒性 （1）黑体辐射 所有落到（或照射到）某物体上的辐射完全完全 被吸收，则称该物体为黑体。 被吸收 则称该物体为黑体 G. Kirchhoff （基尔霍夫）证明，对任何一 个物体，辐射本领 EE((,TT)) 与吸收率 之 个物体 辐射本领 与吸收率AA((,TT)) 之 比是一个与组成该物体的物质无关的普适函数， 比是 个与组成该物体的物质无关的普适函数， 即 E((,,T)) A((,,T)) f ((,,T)) （ f (,T) 与组成物体物质无关）。 辐射本领辐射本领：单位时间内从辐射体表面的单位面单位时间内从辐射体表面的单位面 积积上发射出的辐射能量的频率分布发射出的辐射能量的频率分布，以以E((,T)) 表示。 可以证明可以证明，辐射本领与辐射体的能量密度分辐射本领与辐射体的能量密度分 布的关系为 cc E(,T) u(,T) 4 焦耳 u(,T) 秒 （ 单位为 3 ） 米 吸收率：照到物体上的辐射能量分布被吸收 的份额的份额。 由于黑体的吸收率为于黑体的吸收率为 1，所所以它的辐射本的辐射本 领 B E ((,,T)) f ((,,T)) 我们也可以以 E((,,T)) 来表征辐射本领。 我们也可以以 来表征辐射本领。 2  E(,T) E(,T) c A. 黑体的辐射本领 实验实验测得得黑体辐射本体辐射本领E(,T) 与与  的变化的变化 关系 实验结果与维恩（Wein ）公式 2hh 2 h c kT E(,T) c e 5 ，  瑞利―金斯（Rayleigh-Jeans ）公式 2