普朗克黑体辐射公式与经典表达式.pdfVIP

维普资讯 2003年 I1月 安徽教育学院学报 Nov．2003 第 21卷第 6期 JournalofAnhuiInstituteofEducation Vo1．21No．6 普朗克黑体辐射公式与经典表达式 王 明美 (安徽教育学院 现教 中心，安徽 合肥 230061) [摘 要]本文讨论普朗克黑体辐射公式在低频时可 简化为瑞利一金斯公式，在辐射频率较 高时，可简化为堆 思公式，并且可 以推 出堆思位移公式 。 [关键词]普 朗克，黑体辐射 ，经典表达式 [中圈分类号]O571．43 [文献标识码]A [文章编号]1001—5l16(2003)06—0017—02 绝对黑体 (简称黑体)是指一个能够全部吸收投 由维恩公式出发，运用关系式v一÷， 射在它上面 的辐射而无反射 的物体 。由于带小孔的 空腔几乎可吸收入射于其 中的全部辐射 ，所 以可 以 dv一一景 和p,dV一一 ，一dd‘Dk=0，可得到当 把它近似看作黑体 。当空腔壁与腔 内的辐射处于热 为极大值时对应的波长 入 满足的关系式 ，即维恩 平衡时 ，腔 内单位面积所发出的辐射能量就和它所 位公式 ： T=b (常量) (1．3) 吸收的辐射能量相等 。实验得知，热平衡时辐射能量 综上所述 ，经典理论在解释黑体辐射现象上遇 密度按波长分布 的曲线形状和位置 ，仅与黑体 的绝 到了不能克服的困难 。 对温度有关 ，而与空腔 的形状和组成物质无关 。 1．4 普 朗克黑体辐射公式 1 黑体辐射的能量密度分布 公式 黑体辐射 问题 由普 朗克 (Planck)在 1900年 引 1．1 瑞 利一 金斯 公式 (经典公 式) 进量子概念后才得到解决。普 朗克提出了与实验结 英 国物理学家瑞利 (Rayleign)利用统计力学与 果符合得很好 的黑体辐射公式 ： 经典 电磁理论于 1900年推导 出一个经典分布公式 ， dr= _8n7hvs —— 一 (1．4) hv／KT— 1 1·4) -- 后 由美 国物理学家金斯 (Jeans)于 1905年对它作 了 e 修改 ，即瑞利一金斯公式 ： 式 中 普 朗克常数 h一6．626559×10 焦‘耳 ·