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主讲：朱祥荣
湖州师范学院理学院
第一章绪论
光的波粒二象性
黑体：物体对于外来的辐射有反射和吸收作用。能吸收射到其上的全部辐射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
辐射：物体电磁波形式向外部发射能量的现象。
热辐射：在热平衡态的物体在一定温度下的辐射。
一个开有小孔的封闭空腔可看作是黑体（如右图）。
§1.2光的波粒二象性
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1.黑体辐射
黑体辐射问题所研究的是辐射（电磁波）与周围物体处于平衡状态时能量按波长（频率）的分布。
黑体辐射实验事实：
辐射热平衡状态:处于某一温度T下的腔壁，单位面积所发射出的辐射能量和它所吸收的辐射能量相等时，辐射达到热平衡状态。
热平衡时，空腔辐射的能量密度按辐射波长的分布曲线的形状和位置只与黑体的绝对温度T有关,而与黑体的形状和材料无关。
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§1.2光的波粒二象性
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结论:在短波（高频）部分与实验符合得很好，但长波（低频）部分与实验明显不一致。
1896年,维恩根据经典热力学得出：
短波吻合好,长波段不一致
（1）维恩（德国物理学家）的解释
获得1911年诺贝尔物理学奖
§1.2光的波粒二象性
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（2）瑞利—金斯（英国物理学家）的解释
结论:在长波（低频）部分与实验符合，但短波部分不符合。
1900年,瑞利和金斯用能量均分定理和电磁理论(驻波法)得出：
§1.2光的波粒二象性
（3）普朗克（1900年）对黑体辐射的解释
Planckassumption:
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§1.2光的波粒二象性
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基于能量子假设，Planck利用统计物理推导出与实验符合得很好的黑体辐射公式——Planck公式：
§1.2光的波粒二象性
Planck的“能量子”假说与经典物理中振子的能量是连续的相抵触。Planck理论突破了经典物理学在微观领域的束缚，打开了认识光的粒子性的大门。
讨论
1918年Planck由此获得诺贝尔物理学奖
可见由维恩、瑞利-金斯分别从经典物理学导出的的黑体辐射能量密度公式仅是普朗克公式在两种不同特殊条件下的近似结果。
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§1.2光的波粒二象性
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