能量量子化：物理學(xué)的新紀(jì)元第一節(jié)能量量子化：第一節(jié)1

固體或液體，在任何溫度下都在輻射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。所輻射電磁波的特征與溫度有關(guān)。固體在溫度升高時顏色的變化1400K800K1000K1200K一、熱輻射現(xiàn)象及其特點(diǎn)黑體與黑體輻射固體或液體，在任何溫度下都在輻射各種波長的電磁波，這種2溫度不同時，熱輻射的波長分布不同例如：鐵塊溫度

從看不出發(fā)光到暗紅到橙色到黃白色熱輻射---熱能轉(zhuǎn)化為電磁能的過程溫度不同時，熱輻射的波長分布不同例如：鐵塊溫度3任何物體任何溫度下均存在熱輻射溫度

發(fā)射的能量電磁波的短波成分如一個20瓦的白熾燈和一個200瓦的白熾燈昏黃色賊亮刺眼二、對熱輻射的初步認(rèn)識任何物體任何溫度下均存在熱輻射溫度發(fā)射的能量電磁波的短4直覺:

低溫物體發(fā)出的是紅外光熾熱物體發(fā)出的是可見光高溫物體發(fā)出的是紫外光注意：

熱輻射與溫度有關(guān)激光日光燈發(fā)光不是熱輻射直覺:注意：熱輻射與溫度有關(guān)5能全部吸收各種波長的輻射能而不發(fā)生反射，折射和透射的物體稱為絕對黑體。簡稱黑體三、黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律

不透明的材料制成帶小孔的的空腔,可近似看作黑體。黑體模型黑體是理想化模型能全部吸收各種波長的輻射能而不發(fā)生反射，折射和透射的物體稱為6空腔上的小孔煉鋼爐上的小洞向遠(yuǎn)處觀察打開的窗子近似黑體平衡態(tài)時黑體輻射只依賴于物體的溫度,與構(gòu)成黑體的材料形狀無關(guān)

研究黑體輻射的規(guī)律是了解一般物體熱輻射性質(zhì)的基礎(chǔ)?？涨簧系男】紫蜻h(yuǎn)處觀察打開的窗子平衡態(tài)時黑體輻射只依賴于70123456λ(μm)1700K1500K1300K1100K實(shí)驗(yàn)結(jié)果0128o實(shí)驗(yàn)值/μm維恩線瑞利--金斯線紫外災(zāi)難普朗克線12345678o實(shí)驗(yàn)值/μm維恩線瑞利--金斯線紫外災(zāi)難普朗克線123459輻射黑體分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能。但是這些諧振子只能處于某些分立的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，諧振子的能量并不象經(jīng)典物理學(xué)所允許的可具有任意值。相應(yīng)的能量是某一最小能量ε（稱為能量子）的整數(shù)倍，即：ε,1ε,2ε,3ε,...nε.n為正整數(shù)，稱為量子數(shù)。對于頻率為ν的諧振子最小能量為能量量子經(jīng)典能量量子化假說輻射黑體分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子可以10λ(μm)123568947普朗克實(shí)驗(yàn)值λ(μm)1235611黑體輻射公式1900.10.19

普朗克在德國物理學(xué)會會議上提出一個黑體輻射公式M.Planck

德國人1858－1947黑體輻射公式M.Planck德國人1858－194712普朗克后來又為這種與經(jīng)典物理格格不入的觀念深感不安，只是在經(jīng)過十多年的努力證明任何復(fù)歸于經(jīng)典物理的企圖都以失敗而告終之后，他才堅(jiān)定地相信h的引入確實(shí)反映了新理論的本質(zhì)。

1918年他榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

他的墓碑上只刻著他的姓名和普朗克后來又為這種與經(jīng)典物理格格不入的觀念深13黑體輻射的研究卓有成效地展現(xiàn)人們的眼前，紫外災(zāi)難的疑點(diǎn)找到了，為人類解決了一大難題。使熱愛科學(xué)的人們又一次倍感欣慰，但真理與謬誤之爭就以平息了嗎？黑體輻射的研究卓有成效地展現(xiàn)人們的眼前，紫外災(zāi)難的疑14能量量子化：物理學(xué)的新紀(jì)元第一節(jié)能量量子化：第一節(jié)15

固體或液體，在任何溫度下都在輻射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。所輻射電磁波的特征與溫度有關(guān)。固體在溫度升高時顏色的變化1400K800K1000K1200K一、熱輻射現(xiàn)象及其特點(diǎn)黑體與黑體輻射固體或液體，在任何溫度下都在輻射各種波長的電磁波，這種16溫度不同時，熱輻射的波長分布不同例如：鐵塊溫度

從看不出發(fā)光到暗紅到橙色到黃白色熱輻射---熱能轉(zhuǎn)化為電磁能的過程溫度不同時，熱輻射的波長分布不同例如：鐵塊溫度17任何物體任何溫度下均存在熱輻射溫度

發(fā)射的能量電磁波的短波成分如一個20瓦的白熾燈和一個200瓦的白熾燈昏黃色賊亮刺眼二、對熱輻射的初步認(rèn)識任何物體任何溫度下均存在熱輻射溫度發(fā)射的能量電磁波的短18直覺:

低溫物體發(fā)出的是紅外光熾熱物體發(fā)出的是可見光高溫物體發(fā)出的是紫外光注意：

熱輻射與溫度有關(guān)激光日光燈發(fā)光不是熱輻射直覺:注意：熱輻射與溫度有關(guān)19能全部吸收各種波長的輻射能而不發(fā)生反射，折射和透射的物體稱為絕對黑體。簡稱黑體三、黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律

不透明的材料制成帶小孔的的空腔,可近似看作黑體。黑體模型黑體是理想化模型能全部吸收各種波長的輻射能而不發(fā)生反射，折射和透射的物體稱為20空腔上的小孔煉鋼爐上的小洞向遠(yuǎn)處觀察打開的窗子近似黑體平衡態(tài)時黑體輻射只依賴于物體的溫度,與構(gòu)成黑體的材料形狀無關(guān)

研究黑體輻射的規(guī)律是了解一般物體熱輻射性質(zhì)的基礎(chǔ)。空腔上的小孔向遠(yuǎn)處觀察打開的窗子平衡態(tài)時黑體輻射只依賴于210123456λ(μm)1700K1500K1300K1100K實(shí)驗(yàn)結(jié)果01222o實(shí)驗(yàn)值/μm維恩線瑞利--金斯線紫外災(zāi)難普朗克線12345678o實(shí)驗(yàn)值/μm維恩線瑞利--金斯線紫外災(zāi)難普朗克線1234523輻射黑體分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能。但是這些諧振子只能處于某些分立的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，諧振子的能量并不象經(jīng)典物理學(xué)所允許的可具有任意值。相應(yīng)的能量是某一最小能量ε（稱為能量子）的整數(shù)倍，即：ε,1ε,2ε,3ε,...nε.n為正整數(shù)，稱為量子數(shù)。對于頻率為ν的諧振子最小能量為能量量子經(jīng)典能量量子化假說輻射黑體分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子可以24λ(μm)123568947普朗克實(shí)驗(yàn)值λ(μm)1235625黑體輻射公式1900.10.19

普朗克在德國物理學(xué)會會議上提出一個黑體輻射公式M.Planck

德國人1858－1947黑體輻射公式M.Planck德國人1858－194726普朗克后來又為這種與經(jīng)典物理格格不入的觀念深感不安，只是在經(jīng)過十多年的努力證明任何復(fù)歸于經(jīng)典物理的企圖都以失敗而告終之后，他才堅(jiān)定地相信h的引入確實(shí)反映了新理論的本質(zhì)。

1918年他榮獲諾貝爾物