文档介绍：量子物理基础
第十六章
16-1 黑体辐射普朗克量子假设
一、黑体辐射
1、热辐射的基本概念
一定时间内的物体辐射能的多少及其按波长的分布与物体的温度有关,这种与温度有关的辐射称为热辐射。
(1)单色辐出度(单色辐射本领)
设单位时间内从物体单位表面积上发射的波长在范围内的辐射能为,则定义
在用不透明材料做成的空腔上开一个小孔,这样的小孔可看作黑体模型,如图。
从物体单位表面积上所辐射的各种波长的总辐射功率称为物体的辐出度。
当空腔处于某一温度时,由小孔辐射出来的电磁辐射就可看作黑体辐射。
(2)辐出度
2、黑体辐射的基本规律
如果一个物体能够完全地吸收入射在它上面的电磁波,这样的物体称(绝对)黑体。
0 1 2 3 4 5 6
(μm)
1700K
1500K
1300K
1100K
黑体单色辐出度按波长和温度的分布曲线:
(1)斯特藩—玻尔兹曼定律
黑体辐射的辐出度:
当绝对黑体的温度升高时,单色辐出度最大值向短波方向移动。
(2)维恩位移定律
峰值波长

研究辐射的量子理论,发现基本量子,提出能量量子化的假设
1918诺贝尔物理学奖
二、普朗克量子假设
瑞利和金斯公式:
按瑞利和金斯公式计算所得的曲线在长波区与实验一致,在波长小于紫外光的短波区,与实验偏离很大,这一结果称为“紫外灾难”。
普朗克量子假说:
(1)黑体是由带电谐振子组成,这些谐振子辐射电磁波,
并和周围的电磁场交换能量。
(2) 这些谐振子能量不能连续变化,只能取一些分立值,是最小能量的整数倍,这个最小能量称为能量子。
实验值
维恩
瑞利--金斯
紫
外
灾
难
h—普朗克常数
普朗克得到了黑体辐射公式:
c ——光速
k ——玻尔兹曼恒量
普朗克提出的量子假设不仅成功地解决了黑体辐射的“紫外灾难”的难题,而且开创了物理学研究的新局面,为量子力学的诞生奠定了基础。

对现物理方面的贡献,特别是阐明光电效应的定律
1921诺贝尔物理学奖