量子 第十五章量子力学基础 (光的量子性) 、 学习本章后，我们应该： 1.掌握热辐射、辐出度、黑体等概念； 2.掌握斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩位移定 律； 3.理解黑体辐射能量分布曲线、普朗克公 式、光电效应、 康普顿效应； 结束 二、授课重点： 黑体辐射、 斯蒂芬一玻尔兹曼定律、维 恩位移定律。 三、学时数： 2-3学时 2010.11. 10:1:1d 后页
魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 光电效 应 康普顿 效应 作业 诺奖获 得者 量子 力学 基础 小结 热辐射 前 页 后 页 返 回 结束 1 第十五章 量子力学基础（光的量子性） 一、学习本章后，我们应该： 1.掌握热辐射、辐出度、黑体等概念； 2.掌握斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩位移定 律; 3.理解黑体辐射能量分布曲线、普朗克公 式、光电效应、康普顿效应; 二、授课重点： 黑体辐射、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维 恩位移定律。 三、学时数：2-3学时
量 学 基 第一节黑体辐射 (红外、可见光波段的辐射) 热辐射(Thermal radiation) 光电 1.热辐射：由分子原子热运动引起的辐射 现象或与温度有关的辐射。 2.热辐射产生的原因：物体中的原子不停 的作热运动？在剧烈的碰撞中，总是不断 结束 有原子吸收动能进入激发状态，处在激发 态上原子不稳定，跃迁！多余能量以电磁 波的形式辐射，形成热辐射。 问题与思考：热辐射的实质？ 返回前页 9 后页
魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 光电效 应 康普顿 效应 作业 诺奖获 得者 量子 力学 基础 小结 热辐射 前 页 后 页 返 回 结束 2 第一节 黑体辐射（红外、可见光波段的辐射） 1.热辐射:由分子原子热运动引起的辐射 现象或与温度有关的辐射。 2.热辐射产生的原因：物体中的原子不停 的作热运动？在剧烈的碰撞中，总是不断 有原子吸收动能进入激发状态，处在激发 态上原子不稳定,跃迁! 多余能量以电磁 波的形式辐射，形成热辐射。 问题与思考：热辐射的实质? 一、热辐射(Thermal radiation) ：
量子 3.性质 (1)物体的温度不同辐射的能量不同（电磁波 的波长不同)。或者说 热 光电狼 注意：低温物体的辐射远红外线，不易觉察； 效应 高温物体的辐射可见光、紫外线，易被感知、 感觉，如太阳发光、火炉发热等。 问题与思考：人体在冬季和夏季辐射是否一样？ 结束 (2)一切物体都在不断的辐射着电磁波。为什 么？ 进一步思考：物体在辐射的同时还有吸收！ 前页 后页
魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 光电效 应 康普顿 效应 作业 诺奖获 得者 量子 力学 基础 小结 热辐射 前 页 后 页 返 回 结束 3 3.性质 （1）物体的温度不同辐射的能量不同(电磁波 的波长不同) 。或者说. 注意：低温物体的辐射远红外线，不易觉察； 高温物体的辐射可见光、紫外线，易被感知、 感觉，如太阳发光、火炉发热等。 问题与思考：人体在冬季和夏季辐射是否一样？ （2）一切物体都在不断的辐射着电磁波。为什 么？ 进一步思考:物体在辐射的同时还有吸收!
量 4.热平衡辐射(thermal radiation of balance) 若物体辐射能等于它在相同时间内吸收的辐 射能时，物体的温度保持不变，此过程称为 光电 热平衡辐射。 推论：一个物体辐射能小于它同一时间内吸 收的辐射能，物体的温度将升高；否则，温 度降低。 结 注意！物体吸收和辐射不相等，但过程缓慢 短时间内有确定温度。 返回 为描述物体的热辐射引进
魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 光电效 应 康普顿 效应 作业 诺奖获 得者 量子 力学 基础 小结 热辐射 前 页 后 页 返 回 结束 4 若物体辐射能等于它在相同时间内吸收的辐 射能时，物体的温度保持不变，此过程称为 热平衡辐射。 推论：一个物体辐射能小于它同一时间内吸 收的辐射能，物体的温度将升高；否则，温 度降低。 注意！物体吸收和辐射不相等，但过程缓慢， 短时间内有确定温度。 为描述物体的热辐射引进 4.热平衡辐射(thermal radiation of balance)
量子 5.辐出度 (radiant exitance 物体在单位时间、单位表面积上的辐射能量称为辐 出度，用MT)表示.单位为：Wm2 物体对某一单色光的辐出度称为单色辐出度M(T) 注意！) 对于波长在 入-人+d讥范围的辐出度dM,T) dM,(T)=M,(T)da 那么： 小 某一温度下物体对所有波长的总辐出度为： 作业 结束 M(T)=0aM,(T)=。M,(T1入 问题与思考：这是物体某一温度下的总辐出度。 返回 那么任意温度下的总辐出度？ 前页 2010.11 10:10:1 好！物体辐射和吸收能量是物体的属性，辐射复杂
魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 魏杰制作 ，版权所 有，不得 翻录。 光电效 应 康普顿 效应 作业 诺奖获 得者 量子 力学 基础 小结 热辐射 前 页 后 页 返 回 结束 5 5.辐出度（radiant exitance) 物体在单位时间、单位表面积上的辐射能量称为辐 出度,用M (T)表示.单位为：W·m-2 物体对某一单色光的辐出度称为单色辐出度M λ (T) 注意！对于波长在 范围的辐出度 那么: 某一温度下物体对所有波长的总辐出度为： 好！物体辐射和吸收能量是物体的属性，辐射复杂。 dM（T） dM T T d （ ）=M（ ） 问题与思考：这是物体某一温度下的总辐出度。 那么任意温度下的总辐出度? λ− λ+dλ