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《46 黑體輻射 普朗克能量子假設(shè).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、量子概念是1900年普朗克首先提出，距今已有100多年的歷史.其間，經(jīng)過愛因斯坦、玻爾、德布羅意、玻恩、海森伯、薛定諤、狄拉克等許多物理大師的創(chuàng)新努力，到20世紀(jì)30年代，就建立了一套完整的量子力學(xué)理論.11.熱輻射一切物體都以電磁波形式向外輻射能量，其功率和波長取決于物體的溫度，稱為熱輻射固體在溫度升高時顏色的變化1400K800K1000K1200K不同的原子輻射譜線的顏色（頻率）成分不同：鍶(Sr)銣(Rb)銅(Cu)一熱輻射22熱輻射的基本概念和基本定律（1）單色輻射出射度單位時間內(nèi)從物體單位表面積發(fā)出的頻率在附近單位頻率區(qū)間內(nèi)的電磁波的能量.單位：單位：3（2）輻射出射度單位時
2、間，單位面積上所輻射出的各種頻率（或各種波長）的電磁波的能量總和.4o2468101221210468太陽鎢絲可見光區(qū)太陽鎢絲鎢絲和太陽的單色輻出度曲線5入射吸收反射透射（3）單色吸收比和單色反射比單色吸收比??(T)：在波長到范圍內(nèi)吸收的能量與入射的能量之比.6對于不透明物體??(T)+r?(T)=1入射吸收反射透射在波長到范圍內(nèi)反射的能量與入射能量之比.單色反射比r?(T)：7（4）黑體黑體是理想模型若物體在任何溫度下，對任何波長的輻射能的吸收比都等于1，則稱此物體為黑體.8任何物體單色輻出度M?(T)和單色吸收比??(T)之比，等于同一溫度T時的絕對黑體對同一波長的單色輻出度MB(
3、?,T),即（5）基爾霍夫定律通俗地講，好的吸收體是好的輻射體.9100100020000.5可見光區(qū)黑體單色輻出度的實驗曲線1.0二黑體輻射的實驗規(guī)律6000K3000K111斯特藩-玻耳茲曼定律斯特藩-玻耳茲曼常數(shù)總輻出度式中0100020001.0可見光區(qū)0.56000K3000K122維恩位移定律常量峰值波長0100020001.0可見光區(qū)0.56000K3000K13解（1）由維恩位移定律例1（1）溫度為的黑體，其單色輻出度的峰值所對應(yīng)的波長是多少？(2)太陽的單色輻出度的峰值波長，試由此估算太陽表面的溫度.（3）以上兩輻出度之比為多少？14（2）（3）由斯特藩-玻耳茲曼定律由
4、維恩位移定律15例2由測量得到太陽輻射譜的峰值為490nm，計算太陽表面溫度、輻射功率和地球表面單位面積上接受到的太陽輻射能功率。解：將太陽視為黑體，由維恩位移定律由斯忒潘—波爾茲曼定律16正對太陽輻射的地球表面單位面積上接受到的輻射能功率：注意：本題中“模型”的作用171.瑞利——金斯公式長波與實驗曲線吻合短波相差很大——紫外災(zāi)難2.維恩公式短波與實驗曲線接近長波相差很大從經(jīng)典理論出發(fā)推三瑞利—金斯公式經(jīng)典物理的困難18O123624瑞利-金斯公式實驗曲線****************瑞利-金斯公式紫外災(zāi)難19普朗克（1858—1947）德國理論物理學(xué)家，量子論的奠基人.1900年1
5、2月14日他在德國物理學(xué)會上，宣讀了以《關(guān)于正常光譜中能量分布定律的理論》為題的論文，提出了能量的量子化假設(shè).勞厄稱這一天是“量子論的誕生日”.量子論和相對論構(gòu)成了近代物理學(xué)的研究基礎(chǔ).20四普朗克假設(shè)普朗克黑體輻射公式1普朗克黑體輻射公式普朗克常數(shù)2101236瑞利-金斯公式24普朗克公式的理論曲線實驗值****************實驗值與普朗克公式理論曲線比較T=2000K22黑體中的分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子的能量狀態(tài)是分立的，相應(yīng)的能量是某一最小能量的整數(shù)倍,即?，2?，3?，…n?,?稱為能量子，n為量子數(shù).2普朗克量子假設(shè)普朗克量子假設(shè)是量子力學(xué)的里程碑.2
6、33意義?導(dǎo)出與實驗曲線相吻合的經(jīng)驗公式，解決了黑體輻射的困難。?引入能量量子化的概念，是量子物理開端，為愛因斯坦光子論和玻爾氫原子理論奠定基礎(chǔ)?！扒庙懡锢沓跨姟雹燮绽士撕懔縣已經(jīng)成為物理學(xué)中最基本、最重要的常數(shù)之一。1918年諾貝爾物理獎24（2）當(dāng)量子數(shù)由增加到時，振幅的變化是多少？例3設(shè)一音叉尖端質(zhì)量為0.050kg，將其頻率調(diào)到，振幅.求（1）尖端振動的量子數(shù)；解（1）25基元能量（2）26在宏觀范圍內(nèi)，能量量子化的效應(yīng)是極不明顯的，即宏觀物體的能量完全可視作是連續(xù)的.27
