能量量子化物理學的新紀元PPT課件

1、12 固體或液體，在任何溫度下都在發(fā)射各種波長固體或液體，在任何溫度下都在發(fā)射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。所輻射電磁波的而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。所輻射電磁波的特征僅與溫度有關。特征僅與溫度有關。固體在溫度升高時顏色的變化固體在溫度升高時顏色的變化1400K物體輻射總能量及強度按波長分布都決定于溫度。物體輻射總能量及強度按波長分布都決定于溫度。800K1000K1200K1. 1. 熱輻射現(xiàn)象熱輻射現(xiàn)象3但是強度不同。但是強度不同。熱輻射強度按波長熱輻射強度按波長( (頻率頻率) )的分布和溫

2、度有關，的分布和溫度有關， 高溫物體發(fā)出的是高溫物體發(fā)出的是紫外光。紫外光。熾熱物體發(fā)出的是熾熱物體發(fā)出的是可見光，可見光，低溫物體發(fā)出的是低溫物體發(fā)出的是紅外光，紅外光， 溫度溫度 短波長的電磁波的比例短波長的電磁波的比例 。任何物體（氣、液、固）在任何溫度下，任何物體（氣、液、固）在任何溫度下，都會有熱輻射。都會有熱輻射。熱輻射波譜是熱輻射波譜是連續(xù)譜，連續(xù)譜， 各種波長各種波長( (頻率頻率) )都有，都有，42.黑體及黑體輻射黑體及黑體輻射 理想的熱輻射體是理想的熱輻射體是“絕對黑體絕對黑體”，簡稱，簡稱“黑黑體體”，它是在任何溫度下都能全部吸收落在，它是在任何溫度下都能全部吸收落在它

3、它上面的一切輻射的理想物體。上面的一切輻射的理想物體。當空腔受熱時，空腔壁會發(fā)出輻射，極小部分通過小孔逸出。當空腔受熱時，空腔壁會發(fā)出輻射，極小部分通過小孔逸出。5 由空腔輻射體的單色輻出由空腔輻射體的單色輻出度與波長的能譜曲線可知：度與波長的能譜曲線可知：1 1）每一條曲線都有一個極）每一條曲線都有一個極大值大值, ,對應的波長為對應的波長為 mm。2 2）隨著溫度的升高，黑體）隨著溫度的升高，黑體的總輻出度迅速增大，并且的總輻出度迅速增大，并且曲線的極大值點逐漸向短波曲線的極大值點逐漸向短波方向移動。方向移動。3.黑體輻射的規(guī)律黑體輻射的規(guī)律6 瑞利瑞利金斯公式在金斯公式在長波部分與實驗結

4、果長波部分與實驗結果比較吻合。但在紫外比較吻合。但在紫外區(qū)竟算得單色輻出度區(qū)竟算得單色輻出度為無窮大為無窮大所謂的所謂的“紫外災難紫外災難”。 利用經典理論無法解釋黑體輻射現(xiàn)象。正如利用經典理論無法解釋黑體輻射現(xiàn)象。正如1900年開耳文指出的晴朗的物理學理論大廈上空，飛來年開耳文指出的晴朗的物理學理論大廈上空，飛來“兩朵烏云兩朵烏云”之一，它動搖了經典物理的基礎。之一，它動搖了經典物理的基礎。瑞利瑞利-金斯金斯維恩理論值維恩理論值0( ,)MT實驗實驗T=1646k維恩公式在短波部分維恩公式在短波部分與實驗結果吻合得很與實驗結果吻合得很好，但長波卻不行。好，但長波卻不行。7 空腔壁上振動著的帶電微粒所吸收或發(fā)射的能量空腔壁上振動著的帶電微粒所吸收或發(fā)射的能量只能是只能是 h 的整數(shù)倍，的整數(shù)倍，微粒只能一份一份地按不連續(xù)方微粒只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量式輻射或吸收能量。)3 , 2 , 1(nnhE普朗克常數(shù)普朗克常數(shù) h=6.626h=6.62610103434JSJS 自然界存在著能量的最基本單元（能量子自然界存在著能量的最基本單元（能量子 =h ); 為了能夠從理論上推導出這個公式，普朗克提出了為了能夠從理論上推導出這個公式，普朗克提出了一個與經典物理學概念截然不同的一個與經典物理學概念截然不