量 力学 基础 二.黑体辐射(black body radiation) 1.黑体(black body 如果一个物体对入射的电磁波能全部吸收, 即称为黑体。黑体可以吸收投射到其表面 上所有波长的辐射能量,显然黑体是一种 光电 理想模型。 应 问题与思考: 理想模型类别,学了那些? 2.黑体模型 结束 实验室的黑体 模型!黑洞! 生活中的黑体 模型? 返回 play 9 注意:实验表明, 在一定温度下黑体的辐射能按波长分布。 后页 6
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 6 如果一个物体对入射的电磁波能全部吸收, 即称为黑体。黑体可以吸收投射到其表面 上所有波长的辐射能量,显然黑体是一种 理想模型。 二.黑体辐射(black body radiation) 1.黑体(black body ) 2.黑体模型 实验室的黑体 模型!黑洞! 生活中的黑体 模型? 注意:实验表明,在一定温度下黑体的辐射能按波长分布。 问题与思考:理想模型类别,学了那些?
量子 3.黑体辐射能谱曲线 怎样获得黑体的能谱?给黑体模型加热, 由小孔处发出的辐射就是黑体辐射。用分 热 光技术把从空腔发出的辐射拍摄成光谱, 再测量各种波长的功率,可获得黑体辐射 的能量分布曲线。测定黑体能谱曲线实验简图 作 结束 B2 前页 A为黑体 BPB,为分光系统 C为热电偶
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 7 怎样获得黑体的能谱?给黑体模型加热, 由小孔处发出的辐射就是黑体辐射。用分 光技术把从空腔发出的辐射拍摄成光谱, 再测量各种波长的功率,可获得黑体辐射 的能量分布曲线。 3.黑体辐射能谱曲线 P L2 B2 A L1 B1 C A为黑体 B1PB2为分光系统 C为热电偶 测定黑体能谱曲线实验简图
量 力学 基础 注意看图!能否找出其中的规律? (1)温度升高,各波长的能量增加, 总辐射能量增加: 光电辣 应 (2)任意温度下,册 1700K 1500K 作 有辐射最强的波 1300K 结束 长(3)温度升高, 100K 辐射最强的波长 向短波方向移动。 返回 λ(m 注意:根据以上实验事实,可总结两个重要的黑体辐射定律
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 8 Mλ (T) 1 2 3 4 λ(μm) 1700K 1500K 1300K 1100K 注意看图!能否找出其中的规律? (2)任意温度下, 有辐射最强的波 长(3)温度升高, 辐射最强的波长 向短波方向移动。 (1)温度升高,各波长的能量增加, 总辐射能量增加. 注意:根据以上实验事实,可总结两个重要的黑体辐射定律:
量子 力学 基础 4.两个重要的定律 (1)Stefan and Boltzman Law 实验证明:总辐射能量M(T)=M,T)d,与绝 对温度T的四次方成正比,即 M(T)=oT4 光电 o=5.67×10-8w/mk4,称为斯蒂芬常数。 相关连接:斯蒂芬(J.Stefan)建立了黑体的总辐 出度与绝对温度之间关系的经验公式,制成辐射 作 高温计,测得太阳表面温度约为6000K; 结束 1884年玻尔兹曼根据经典的热力学理论证明了公 式的成立,故此定律称为斯蒂芬一玻尔兹曼定律。 启发:在已知物体表面温度时,我们可以求出物 前页 体因辐射损失的质量。太阳的辐射! 10:1:14
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 9 4.两个重要的定律 (1)Stefan and Boltzman Law 相关连接: 斯蒂芬(J.Stefan)建立了黑体的总辐 出度与绝对温度之间关系的经验公式,制成辐射 高温计,测得太阳表面温度约为6000K; 1884年玻尔兹曼根据经典的热力学理论证明了公 式的成立,故此定律称为斯蒂芬-玻尔兹曼定律。 实验证明:总辐射能量M(T)=∫Mλ (T)dλ与绝 对温度T的四次方成正比,即 M (T)=σT4 σ= 5.67×10-8 w/m2k 4 ,称为斯蒂芬常数。 启发:在已知物体表面温度时,我们可以求出物 体因辐射损失的质量。太阳的辐射!