第十九章黑体辐射要点分析.pptVIP

* 19-1 黑体辐射 普朗克的能量子假说 19-2 光电效应 光的波粒二象性 19-3 康普顿效应 19-4 氢原子的玻尔理论 19-5 德布罗意波 实物粒子的二象性 第十九章 量子物理 19-6 薛定谔方程及应用简例 19-7 氢原子的量子力学处理 19-8 电子的自旋 在本世纪 (指20世纪）初，发生了三次概念上的革命，它们深刻地改变了人们对物理世界的了解，这就是狭义相对论（1905年）、广义相对论（1916年）和量子力学（1925年）。 ------杨振宁 经典物理（18－19 世纪） 用于描述宏观世界运动发展规律的定量理论： 牛顿力学 热力学 经典统计力学 经典电磁理论 已完全建成 物理学的大厦已经完成，今后物理学家的任务就是修饰完善这座大厦了。 自然界的一切现象是否全部可以凭借经典物理学来解释 开尔文 十九世纪末 二十世纪初的一些新的物理实验对经典 物理学产生了强有力的冲击。 以太说 黑体辐射谱 经典物理无法解释这些新的物理现象 利用经典理论解释黑体辐射现象的失败（1896-1900） 为寻找绝对参考系而设计的迈克尔逊-莫雷实验， 观察的结果 否定绝对参考系的存在（1887） 近代物理学的建立（20世纪） 迈克尔逊－莫雷实验 ? 黑体辐射实验 ? 相对论 量子论 量子力学 开尔文：然而，在物理学晴朗的天空上还漂浮着 两朵 令人不安的乌云。 普朗克首先提出能量子假说，成功地解释黑体辐射 现象（1900年） 爱因斯坦的光子学说，成功地解释光电效应现象 (1905年) 康普顿散射进一步证实光的粒子性(1923年) 德布罗意提出实物粒子的波粒二象性假说 (1924) 玻尔利用量子化概念建立了氢原子模型，成功地解释氢原子 光谱 (1913年 ) 薛定谔提出的薛定谔方程建立了量子力学的波动力学(1926 年) 海森堡等人建立了量子力学的矩阵力学(1925年 ) 早期量子论的建立 量子力学体系的建立 本章的主要教学内容： 量子理论的基本概念 量子力学解决问题的基本思路和方法 　对象的特点： 1) 微观客体：线度小 活动范围小 米 2) 除了具有粒子性 还具有明显的波动性 3) 粒子的能量 角动量等物理量取值分立----量子化的 完全脱离了经典物理的模式 新理论是在原有的理论基础上发展起来的 所以 在极限情况下可以回到原有的理论 19-1 黑体辐射 普朗克的能量子假说 一、热辐射及其描述 因辐射与温度有关，故称热辐射 物体内部分子、原子由于热运动而向外辐射电磁波。 逐渐升温 物体温度升高时颜色的变化 直觉: 低温物体发出的是红外光 炽热物体发出的是可见光 高温物体发出的是紫外光 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 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。 任何物体任何温度均存在热辐射 热辐射谱是连续谱 各种波长(频率)都有，但是强度不同。 热辐射强度按波长(频率)的分布与温度有关 温度? ? 短波长的电磁波的比例? 。 钢水 1 .热辐射的特点 2. 描述热辐射的基本物理量 或按频率定义: 温度为T的物体单位时间内从单位表面发出的频率在 ? 附近单位频率间隔内的辐射能 单色辐出度、辐出度、单色吸收比、单色反射比 1）单色辐出度（单色发射本领） 指温度为T的物体单位时间内从单位表面发出的波长在 ? 附近单位波长间隔内的辐射能 （单位时间内） T 单位面积 （单位时间内） T 单位面积 或 2）辐出度( 辐射出射度 总发射本领） 温度为T 的物体单位时间内从单位面积上所辐射 的各种波长的总的辐射能，用M（T）表示。 M? ( M? )取决于T，?( ?)， 物质种类和表面情况 3）单色吸收比（率）和单色反射比（率） 若外来辐射能 部分被物体吸收 部分被物体反射 （不计透射） 对于不透明物体： 二、平衡热辐射 讨论 平衡热辐射的规律 1. 黑体 在任何温度下、对任何波长的热辐射吸收比均为1 的物体， 称为绝对黑体(黑体)。 三、黑体辐射的实验规律 当物体在同一时间内辐射和吸收的能量恰相等时，物体达到了 热平衡。此时物体温度恒定不变------平衡热辐射 物体吸收和反射波长在