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第十一章 光的粒子性 §11.1 热辐射 §11.2 光电效应 §11.4 波粒二象性 第一节 热辐射 一、热辐射现象 1. 辐射能 所有物体在任何温度下都以 电磁波的形式向周围辐射能量，这种能量 称为辐射能。 2. 热辐射 实验证明不同温度下物体能发 出不同的电磁波，这种与温度有关的电磁 辐射称为热辐射. 物体在任何时候都存在发射和吸收 电磁辐射的过程。 温度越高,辐射的总能量越多;同时,辐 射能按波长的分布随温度的变化而改变. 灯丝温度较低,辐射 灯丝温度较高,辐射的 的能量集中在可见 能量包括全部可见光谱, 光谱的长波段,灯丝 灯丝发出“白炽”光. 看起来是红色的. 二、描述热辐射的物理量 1. 单色辐射出射度：在单位时间内，从物体表 λ λ+d λ 面单位面积上所辐射的，波长在 到 范围 内的辐射能为 ， 与波长间隔d λ的比 d M d M λ λ 值,简称单色辐出度，用 M λ 表示。即 d M M λ λ d λ 2. 辐射出射度：在单位时间内，从物体表面单 位面积上所辐射的对应于各种波长的辐射能的总 M （T ） 2 和。用 表示，单位为 W m / ∞ M （）T ∫0 M λ（）T d λ 3. 吸收率 α(T) 吸收的能量 α T ( ) 入射的能量 对一般物体而言，α1 而且随温度的升高而增大。 三、黑体辐射定律 1. （绝对）黑体 黑体：能完全吸收照射到它上面的各 种频率的电磁辐射的物体。 a ≡1 “理想模型” 自然界中由于存在反射和透射，绝对黑 体是不存在的。（煤黑、黑珐琅对太阳 光的单色吸收率均小于99% 。） 2. 测量黑体辐射出射度实验装置 小孔 L 平行光管 L2 会聚透镜 1 s T c 空腔 棱镜 热电偶 （1）斯特藩—玻尔兹曼定律