1、第16章 量子物理基礎,N.玻爾、M.玻恩、 W.L.布拉格、L.V.德布羅意、A.H.康普頓、M.居里、P.A.M 狄喇克、A.愛因斯坦、W.K.海森堡、 郞之萬、W.泡利、普朗克、薛定諤 等,第五次索爾維會議與會者合影(1927年),熱輻射 : 由溫度決定的物體的電磁輻射。,一. 熱輻射,16.1 熱輻射 普朗克能量子假設,頭部熱輻射像,各部分溫度不同，因此它們的熱輻射存在差異，這種差異可通過熱象儀轉換成可見光圖象。,單色輻出度,波長 ( m ),紫外線,紅外光 ,熒光燈放電中的電子 12000K,太陽表面 6000K,白枳等 3000K,熱輻射 : 由溫度決定的物體的電磁輻射。,一. 熱

2、輻射,16.1 熱輻射 普朗克能量子假設,頭部各部分溫度不同，因此它們的熱輻射存在差異，這種差異可通過熱象儀轉換成可見光圖象。,0 1.0 1.75,輻射和吸收達到平衡時，物體的溫度不再變化，此時物體的熱輻射稱為平衡熱輻射。,物體輻射電磁波的同時，也吸收電磁波。物體輻射本領越大，其吸收本領也越大。,室溫,高溫,吸收,白底黑花瓷片,輻射,單色輻射出射度（單色輻出度）：一定溫度 T 下，物體單位面元在單位時間內(nèi) 發(fā)射的波長在 +d 內(nèi)的輻射能 dM 與波長間隔 d 的比值,輻出度：物體 （溫度 T ） 單位表面在單位時間內(nèi)發(fā)射的輻射能，為,溫度越高，輻出度越大。另外，輻出度還與材料性質(zhì)有關。,說明

3、,二. 黑體輻射,絕對黑體(黑體)：能夠全部吸收各種波長的輻射且不反射和透射的物體。,黑體輻射的特點 ：,與同溫度其它物體的熱輻射相比，黑體的輻射本領最強,煤煙,約99%,黑體模型,物體熱輻射,黑體熱輻射,溫度,材料性質(zhì),1. 斯特藩玻耳茲曼定律,式中,輻出度與 T 4 成正比.,2. 維恩位移定律,峰值波長 m 與溫度 T 成反比,可見光,5000K,6000K,3000K,4000K,太陽表面溫度,M,輻出度,測得太陽光譜的峰值波長在綠光區(qū)域，為 m = 0.47 m.試估算太陽的表面溫度和輻出度。,例,太陽不是黑體，所以按黑體計算出的 Ts 低于太陽的實際溫度；M B (T) 高于實際輻出度。,說明,解,三. 經(jīng)典物理的解釋及普朗克公式,MB,瑞利 金斯公式 (1900年),維恩公式 (1896年),普朗克公式(1900年),為解釋這一公式，普朗克提出了能量量子化假設,試驗曲線,電磁波,四.普朗克能量子假設,若諧振子頻率為 v ，則其能量是 hv , 2hv, 3hv , , nhv , ,首次提出微觀粒子的能量是量子化的，打破了經(jīng)典物理學中能量連續(xù)的觀念。,普朗克常數(shù) h = 6.