黑体辐射普朗克能量子假设

物理学,第五版,16-1,黑体辐射 普朗克能量子假设,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,量子概念是 1900 年普朗克首先提出的，距今已有一百多年的历史.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.,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（5800,K）,太阳,（5800,K）,钨丝,0 1000 2000,1.0,0.5,二 斯特藩 玻尔兹曼定律 维恩位移定律,可见光区,3000,K,6000,K,（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.,解,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,紫,外,灾,难,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,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,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,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,M.V.,普朗克,研究辐射的量子理论，发现基本量子，提出能量量子化的假设,1918诺贝尔物理学奖,