文档介绍：第一章波粒二象性
一、黑体辐射
二、光电效应
三、光的二象性光子
四、康普顿散射
五、粒子的波动性
六、概率波与概率幅
七、不确定关系
当物体辐射的能量等于在同一时间内所吸收的能量,物体和辐射场达到热平衡,称为平衡热辐射。这时物体的温度固定。以下只讨论平衡热辐射。
辐出度(总辐射本领)M(T)
一、黑体辐射
单位时间内从物体单位表面发出的波长在附近单位波长间隔内的电磁波的能量称为单色辐出度(单色辐射本领)M
SI单位 W/m3
黑体:能完全吸收各种波长电磁波而无反射的物体
一、黑体辐射
物体辐射的电磁波和吸收的电磁波相同(实验结果)
黑体能完全辐射各种波长的光,M最大且只与温度有关而和材料及表面状态无关
利用黑体可撇开材料的具体性质来普遍地研究热辐射本身的规律
维恩设计的黑体
不透明材料空腔开一个面积远小于空腔内表面积的小孔。小孔能完全吸收各种波长的入射电磁波而成为黑体。
斯特藩—玻耳兹曼定律
M(T)=T 4
其中= 10-8 W/m2K4,称为斯特藩—玻耳兹曼常量。
一、黑体辐射
维思位移定律
一、黑体辐射
m T = b
b = ×10-3 m·K
如太阳
k
T
6000
=
,白光
nm
500
max
=
l
白炽灯
k
T
2000
=
色泽偏红
nm
1448
max
=
l
空腔壁产生的热辐射可想象成以壁为节点的许多驻波。
一、黑体辐射
由经典理论导出的 M(T)~公式都与实验结果不符合!
一、黑体辐射
普朗克假定(1900)
对频率为的电磁辐射,物体只能以 h为能量单位发射或吸收它。
h = ×10-34 J·s 是普朗克常数
经典量子
能量
普朗克公式
一、黑体辐射
. Penzias (1964)在用射电望远镜探测中性氢原子谱时,发现了T = K 的宇宙背景辐射, 这是宇宙大爆炸后留下的充满整个宇宙的电磁辐射。
一、黑体辐射
二、光电效应
金属及其化合物在电磁辐射下发射电子的现象称为光电效应,所发射的电子称为光电子。
K—阴极,A—阳极