16-1黑体辐射 普朗克能量子假说.pptVIP

第十六章 从经典物理到量子物理; 1900年前后，人们发现了许多经典理论无法解释的一些新实验事实，如：黑体辐射、光电效应、康普顿效应及原子光谱实验规律。;§16-1 黑体辐射 普朗克的能量子假说;如：固体在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 注意： 热辐射与温度有关 激光 日光灯发光不是热辐射;3）平衡热辐射;4.单色辐出度Mλ（T）（或单色发射本领）; 定义:单位时间内从物体表面单位面积上辐射的波长在λ到λ+dλ范围内的辐射能量dM(T)与dλ的比值为单色辐出度，用Mλ（T）表示.;钨丝和太阳的单色辐出度曲线;2）辐射出射度M(T)（或全发射本领） ;附：钨丝和太阳的单色辐出度曲线;3）吸收比和反射比;1.绝对黑体;1.绝对黑体;黑体模型;维恩设计的黑体;，;2）由基尔霍夫辐射定律可得以下结论;绝对黑体既是最好的吸收体，也是最好的发射体。;1）定律适用于平衡热辐射; 绝对黑体既是最好的吸收体，也是最好的发射体。;练2;例1（练考点17);1. 实验曲线 ;黑体的单色辐出度Moλ(T )按波长分布的实验曲线 ;不同温度下 与λ的曲线 ;不同温度下 与λ的曲线 ;3.说明：该定律适用于绝对黑体的平衡热辐射。;例3 实验测得太阳单色辐出度的峰值所对应的波长为483nm，若将太阳看作黑体，估计太阳表面的温度和太阳的辐出度。;例4（考点19）;四、经典物理学遇到的困难;维恩公式与实验曲线;1900年从经典电动力学和统计物理学理论 推导得;/μm; 维恩公式和瑞利-金斯公式都是用经典物理学的方法来研究热辐射所得的结果，都与实验结果不符，明显地暴露了经典物理学的缺陷。 黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。; 维恩公式和瑞利-金斯公式都是用经典物理学的方法来研究热辐射所得的结果，都与实验结果不符，明显地暴露了经典物理学的缺陷。 黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。;1.维恩公式;紫外灾难;五、普朗克的能量子假设; 4）谐振子在吸收或辐射能量时，振子从这些状态之一跃迁到其他一个状态。即物体发射或吸收的能量必须是最小能量??整数倍，而且是一份一份地按不连续的方式进行。每一份能量叫一能量子（ ? = h? ）。;黑体辐射曲线与经典比较; 成功解释了黑体辐射的实验规律；开创了物理学研究的新局面；标志人类对自然规律认识从宏观领域进入了微观领域；为量子力学诞生奠定了基础。;例6 （考点22）;普朗克公式;结束; 普朗克首次指出了热辐射过程中能量变化的非连续性。普朗克所提出的能量量子化假设是一个划时代的发现，能量子的存在打破了一切自然过程都是连续的经典定论，第一次向人们揭示了自然的非连续本性。;1）对应不同的温度，曲线不同。 2）温度越高，曲线下的面积越大。由图知其曲线下的面积为绝对黑体在该温度下的辐出度 3）对每一条曲线都有一个峰值。温度越高，与峰值对应波长越小。;2）维恩位移定律;4.应用;四、经典物理学的困难