经典物理的困惑

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1、经典物理的困惑：量子物理（QuantumPhysics）2）1990年，“紫外灾难”；1）1887年，A.A.Michelson-E.W.Morley实验否定了绝对参考系的存在；光是电磁波还是微粒？1.黑体辐射、普朗克量子假说（Black-bodyRadiation、Planck’sQuantumSupposition）热辐射实验3）1896年，首次发现放射性现象。1）HeatRadiation（热辐射）Experimentshows:火炉600度1000度400度Radiationrelatestotemperature.2）blackbody(黑体)black-bodyr

2、adiation(黑体辐射)抛光的铜镜表面吸收率：一般金属表面吸收率：煤烟吸收率：Letusconstructcavityinametalblock,throughthewallofwhichasmallholeisdrilled.Thissmallholeiscalledablackbody.(a总=1)如远处不点灯的窗若室内点灯（是自身辐射）a）spectralradiancy(单色辐出度)ThequantityM(T)istherateatwhichenergyisradiatedperunittime,perunitwavelengthandperunitareao

3、fsurfaceforwavelengthslyingintheintervalto+datthetemperatureT.黑体a总=1显然，它是波长和温度的函数b)radiancy(辐出度)TheappropriatequantityM(T)istherateatwhichenergyisradiatedperunittimeandperunitareaofsurfaceatthetemperatureT.黑体a总=1显然，它是温度的函数.b)radiancy(辐出度)单位时间内从物体单位面积上所辐射的各种波长的总的辐射能，用M（T）表示。3)Studingblack

4、-bodyradiationexperimentallyequipment实验装置AL1BPL2C黑体平行光管三棱镜测量系统Thelawaboutblack-bodyradiation黑体辐射规律1.02.03.04.05.0203010405060(nm)2200K2000K1800K1600KJ.Stefan—LudwigBoltzmarnlaw:J.Stefan—LudwigBoltzmarnconstantM0(T)dependonlyonthetemperatureandarequiteindependentofthematerialandoftheshapean

5、dsizeofthecavity.Thelawaboutblack-bodyradiationb)Wiendisplacementlaw(维恩位移定律)：:wavelengthforpeakvalueT：absolutetemperature火炉1000度2000度800度炉火纯青注意：以上两规律只适用于黑体，对非黑体只近似成立。1.02.03.04.05.0203010405060(nm)2200K2000K1800K1600KExp.Thesunisablack-body.It’swavelengthfompeakvalueλm=5100Aontheearth.Find

6、thesurfacetemperatureandradiancy.例：太阳可以看成黑体，地球上测出其峰值波长为m=5100Å，则其表面温度和辐出度为多少？FromSolve：4)Planck’sQuantumSupposition普朗克量子假说Planck’sRadiationFormula普朗克辐射公式anumberofcapablephysicistsadvancedtheoriesbasedonclassicalphysics,which,however,hadonlylimitedsuccess.Example:1896,Wien’sformula(维恩公式)Whe

7、reC1andC2areconstantsthatmustbedeterminedbytheexperimentaldata.Wien’sformulaisn’tfittotheexperimentalpointsatlongwavelength.1.02.03.04.05.06.07.08.09.0(nm)1.02.03.04.05.06.07.08.09.0(nm)Example:Rayleigh-jean’sformula瑞利--金斯公式1900年瑞利--金斯利用经典电动力学和统计力学（将固体