15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设.ppt

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1、1量子概念是1900年普朗克首先提出，距今已有100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。2一黑体黑体辐射1.热辐射的基本概念(heatradiation)a.单色辐出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内的电磁波的能量。单位：单位：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。3b.辐出度(radiationexitance)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。402468101221210468太阳钨

2、丝可见光区太阳钨丝钨丝和太阳的单色辐出度曲线52.黑体黑体是理想模型。若物体在任何温度下，能吸收一切外来的电磁辐射，则称此物体为黑体。67二黑体辐射的实验规律黑体单色辐出度的实验曲线0100020000.5可见光区1.06000K3000K81.斯特藩-玻耳兹曼定律称为斯特藩-玻耳兹曼常数总辐出度式中0100020001.0可见光区0.56000K3000K92.维恩位移定律常量峰值波长0100020001.0可见光区0.56000K3000K10解（1）由维恩位移定律例1（1）温度为的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波长是多少？(2)太阳的单色辐出度的峰值波长，试由此估算太阳表面

3、的温度.（3）以上两辐出度之比为多少？11（2）（3）由斯特藩-玻耳兹曼定律由维恩位移定律12三瑞利-金斯公式经典物理的困难0123624瑞利-金斯公式紫外灾难实验曲线****************T=2000K13普朗克（1858—1947）德国理论物理学家，量子论的奠基人。1900年12月14日他在德国物理学会上，宣读了以《关于正常光谱中能量分布定律的理论》为题的论文，提出了能量的量子化假设。劳厄称这一天是“量子论的诞生日”。量子论和相对论构成了近代物理学的研究基础。14四普朗克假设普朗克黑体辐射公式1.普朗克黑体辐射公式普朗克常数15实验值与普朗克公式理论曲线比较01236

4、瑞利-金斯公式24普朗克公式的理论曲线实验值****************T=2000K162.普朗克量子假设普朗克量子假设是量子力学的里程碑。黑体中的分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子的能量状态是分立的，相应的能量是某一最小能量的整数倍,即称为能量子，为量子数。17（2）当量子数由增加到时，振幅的变化是多少？例2设一音叉尖端质量为0.050kg，将其频率调到，振幅.求（1）尖端振动的量子数；解（1）18基元能量（2）19在宏观范围内，能量量子化的效应是极不明显的，即宏观物体的能量完全可视作是连续的.