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黑体辐射普朗克能量子假设.ppt


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量子概念是 1900 年普朗克首先提出的,,经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、玻恩、海森伯、薛定谔、狄拉克等许多物理大师的创新努力,到 20 世纪 30 年代,就建立了一套完整的量子力学理论.
量子力学
宏观领域
经典力学
现代物理的理论基础
量子力学相对论
量子力学
微观世界的理论
起源于对波粒二相性的认识
早期量子论
量子力学
相对论量子力学
普朗克能量量子化假说
爱因斯坦光子假说
康普顿效应
玻尔的氢原子理论
德布罗意实物粒子波粒二象性
薛定谔方程
波恩的物质波统计解释
海森伯的测不准关系
狄拉克把量子力学与狭义相对论相结合
一黑体黑体辐射
(1)热辐射实验证明不同温度下物体能发出
不同的电磁波,这种能量按频率的分布随温度而不同
的电磁辐射叫做热辐射.
(2)单色辐射出射度单位时间内从物体单位表面积发出的频率在附近单位频率区间(或波长在
附近单位波长区间)的电磁波的能量.
单色辐射出射度单位:
单色辐射出射度单位:
(3)辐射出射度
(辐出度)
单位时间,单位
面积上所辐射出的各
种频率(或各种波长)
的电磁波的能量总和.
0 2 4 6 8 10 12
钨丝和太阳的单色辐出度曲线
2
12
10
4
6
8
太阳
可见光区
钨丝(5800K)
太阳
(5800K)
钨丝
0 1000 2000


二斯特藩—玻尔兹曼定律维恩位移定律
可见光区
3000K
6000K
(1)斯特藩—玻尔兹曼定律
斯特藩—玻尔兹曼常量
(2)维恩位移定律
常量
峰值波长
例1 太阳的单色辐出度的峰值波长,
试由此估算太阳表面的温度.

由维恩位移定律
对宇宙中其他发光星体的表面温度也可用
这种方法进行推测
实验值
维恩
瑞利--金斯




三黑体辐射的瑞利—金斯公式经典物理的困难
0 1 2 3
6
1
2
3
4
5
瑞利- 金斯公式
实验曲线
*
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*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
瑞利- 金斯公式
紫外灾难
h—普朗克常数
c ——光速
k ——玻尔兹曼恒量
普朗克量子假说
(1)黑体是由带电谐振子组成,这些谐振子辐射电磁波,
并和周围的电磁场交换能量。
(2) 这些谐振子能量不能连续变化,只能取一些分立值,是最小能量的整数倍,这个最小能量称为能量子。
四普朗克假设普朗克黑体辐射公式(1900 年)
0 1 2 3
6
瑞利- 金斯公式
1
2
3
4
5
普朗克公式的理论曲线
实验值
*
*
*
*
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