黑体辐射 普朗克能量子假设 .ppt

1,量子概念是 1900 年普朗克首先提出，距今已有 100 多年的历史. 其间，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.,2,一 热辐射,1 热辐射的基本概念和基本定律,（1）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 附近单位频率区间内的电磁波的能量.,3,（2）辐射出射度,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.,4,0 2 4 6 8 10 12,太阳,钨丝,钨丝和太阳的单色辐出度曲线,5,（3）单色吸收比和单色反射比,6,对于不透明物体 (T ) + r(T )=1,7,（4）黑体,黑体是理想模型,8,任何物体单色辐出度 M(T ) 和单色吸收比 (T )之比，等于同一温度 T 时的绝对黑体对同一波长的单色辐出度MB( ,T ) , 即,（5） 基尔霍夫定律,通俗地讲，好的吸收体是好的辐射体.,9,10,0 1 000 2 000,0.5,黑体单色辐出度的实验曲线,1.0,二 黑体辐射的实验规律,11,1 斯特藩 - 玻耳兹曼定律,斯特藩 - 玻耳兹曼常量,总辐出度,式中,0.5,12,2 维恩位移定律,常量,峰值波长,13,解,（1）由维恩位移定律,例1（1）温度为 的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波长是多少？(2)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.（3）以上两辐出度之比为多少？,14,（2）,（3）由斯特藩 - 玻耳兹曼定律,由维恩位移定律,15,三 瑞利 - 金斯公式 经典物理的困难,瑞利 - 金斯公式,16,普朗克（1858 1947）,德国理论物理学家，量子论的 奠基人. 1900年他在德国物理学 会上，宣读了以关于正常光谱 中能量分布定律的理论为题的 论文. 劳厄称这一 天是“量子论的 诞生日”.量子论 和相对论构成了近代物理学的研究 基础.,17,四 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式,1 普朗克黑体辐射公式,普朗克常数,18,0 1 2 3,6,瑞利 - 金斯公式,2,4,实验值与普朗克公式理论曲线比较,T = 2 000 K,19,黑体中的分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子的能量状态是分立的，相应的能量是某一最小能量的整数倍，即 ，2 ，3 ， n , 称为能量子，n 为量子数.,2 普朗克量子假设,普朗克量子假设是量子力学的里程碑.,20,解（1）,21,基元能量,（2）,22,在宏观范围内，能量量子化的效应是极不明显的，即宏观物体的能量完全可视作是连续的.,END,