第一节波粒二象性 黑体辐射 吸收比 吸收能量 a(λ,T)2入射总能量 反射比(4)反射能量 入射总能量 对于非透明物体a(4,7)+p(,7)=1 1绝对黑体的热辐射规律 对于任意温度或波长,绝对黑体的 吸收比都恒为1 用不透明材料制成一空心容器 壁上开一小孔,可看成绝对黑体
7 入射总能量 吸收能量 吸收比 (,T) = 反射比 入射总能量 反射能量 (,T) = (,T) + (,T) =1 1 绝对黑体的热辐射规律 对于任意温度或波长，绝对黑体的 吸收比都恒为1 用不透明材料制成一空心容器， 壁上开一小孔，可看成绝对黑体 对于非透明物体 第一节 波粒二象性 黑体辐射
第一节波粒二象性 黑体辐射 从小吼孔射出的辐射相当于从面积等于小吼孔孔面的一个温度为T 的绝对黑体表面的辐射能。 经m次反射后:(1-a)”→0 实验结果 2 7500 250
8 1− → 0 n 经 n 次反射后: ( ) 从小孔射出的辐射相当于从面积等于小孔孔面的一个温度为T 的绝对黑体表面的辐射能。 第一节 波粒二象性 黑体辐射 实验结果
第一节波粒二象性 黑体辐射 2经典物理遇到的困难: 黑体辐射 ·。1896年,维恩根据经典热力学得出: C M0(孔,T Ar短波吻合好长浪段差 3 实验 获得1911诺贝尔物理学奖M(n) 瑞利-琼斯 ··1900年,瑞利和琼斯用能 量均分定理和电磁理论(驻波 法)得出 维恩 M0(,T 87kBTo 22 C T=1646 只适于长波,所谓的“紫外灾难
9 2 经典物理遇到的困难： •• 1896年, 维恩根据经典热力学得出： T c C e c C M T 2 3 3 1 0 − ( , ) = 短波吻合好,长波段差 获得1911年诺贝尔物理学奖 •• 1900年, 瑞利和琼斯用能 量均分定理和电磁理论(驻波 法) 得出： 2 0 2 8 − = C k T M T B ( , ) 只适于长波，所谓的“紫外灾难”。( , ) M0 T 实验 瑞利-琼斯 维恩 T=1646k 第一节 波粒二象性 黑体辐射 黑体辐射
10 第一节波粒二象性 黑体辐射 3普朗克黑体辐射公式(1900) M个实验结果 瑞利一金斯线 普朗克线 维恩线 C731→0 Mo(,r)=SC3-C2C aT M(,T)= 见→ C,cT &kot M0(,T C
10 3 普朗克黑体辐射公式 (1900) 1 2 3 3 1 0 − = − T c C e c C M T (, ) T c C e c C M T 2 3 3 1 0 − ( , ) = →0 2 2 2 2 1 0 8 C k T c c C T M T B ( , ) = = → 第一节 波粒二象性 黑体辐射
普朗克能量子假设 第一节波粒二象性 辐射物体中包含大量谐振子的能量是取特定的分立值 v一定,存在着能量的最小单元(能量子E=h h=6.626×103焦耳秒。 振子只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量hv/knT 从理论上推出M(孔,T)= 8Tth C KpA B 救得1918年诺贝尔物狸学奖 推导得到 M0(,7) 700k (1)斯特藩—玻耳兹曼定律 500k M0()=a74σ=567×10Wm,K 300k (2)维恩位移定律 Tn=bb=5.0×0mK
11 * 辐射物体中包含大量谐振子的能量是取特定的分立值 * 振子只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量 从理论上推出： 1 8 1 ( , ) 0 3 − = k T hC B e h M T h / kB T * 一定，存在着能量的最小单元（能量子 ); h=6.62610-34焦耳.秒。 = h 获得1918年诺贝尔物理学奖 (1) 斯特藩⎯-玻耳兹曼定律 ） 8 2 4 = 5.6710 W/(m K − 推导得到 (2) 维恩位移定律 = . mK −3 b 5 10 10 ( , ) M0 T 1700k 1500k 1300k 普朗克能量子假设 第一节 波粒二象性