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第十五章 量子物理 15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设 物理学 第五版 第十五章 量子物理 物理学 第五版 一 黑体 黑体辐射 1 热辐射的基本概念 （1）单色辐射出射度 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： （2）辐射出射度 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. 0 2 4 6 8 10 12 2 12 10 4 6 8 太阳 钨丝 可见光区 太阳 钨丝 钨丝和太阳的单色辐出度曲线 2 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. （绝对黑体） 0 1 000 2 000 0.5 可见光区 黑体单色辐出度的实验曲线 1.0 二 黑体辐射的实验规律 6 000 K 3 000 K 1 斯特藩 - 玻耳兹曼定律 斯特藩 - 玻耳兹曼常数 总辐出度 式中 0 1 000 2 000 1.0 可见光区 0.5 6 000 K 3 000 K 2 维恩位移定律 常量 峰值波长 0 1 000 2 000 1.0 可见光区 0.5 6 000 K 3 000 K 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的温度.（3）以上两辐出度之比为多少？ （2） （3）由斯特藩 - 玻耳兹曼定律 由维恩位移定律 三 瑞利 - 金斯公式 经典物理的困难 0 1 2 3 6 2 4 瑞利 - 金斯公式 紫外灾难 实验曲线 * * * * * * * * * * * * * * * * T = 2 000 K 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. 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 0 1 2 3 6 瑞利 - 金斯公式 2 4 普朗克公式的理论曲线 实验值 * * * * * * * * * * * * * * * * 实验值与普朗克公式理论曲线比较 T = 2 000 K