光的量子性黑体辐射课件.pptVIP

量子物理?從經典物理學到量子力學過渡時期的三個重大問題的提出引言提綱?物理學的分支及近年來發展的總趨勢§19-1、黑體輻射普朗克能量子假說?熱輻射??斯忒藩Stefan)?-玻耳茲曼定律??維恩位移定律?絕對黑體的熱輻射規律?經典物理遇到的困難?普朗克能量子假說§19-2光電效應光的波粒二象性?光電效應的實驗規律及經典理論的困難?愛因斯坦的光子學說??光子的能量、動量和品質（下一頁）引言：從經典物理到現代物理概述?物理學的分支及近年來發展的總趨勢物理學經典物理現代物理力學熱學電磁學光學相對論量子論非線性時間t關鍵概念的發展力學電磁學熱學相對論量子論1600170018001900第19章量子力學基礎（下一頁）近年來的發展：★粒子物理高能加速器產生新粒子，已發現300種。麥克斯韋理論、狄拉克量子電動力學、重整化方法。★天體物理運用物理學實驗方法和理論,對宇宙各種星球進行==觀測和研究，從而得出相應的天文規律的學科。應用經典、==量子、廣義相對論、等離子體物理和粒子物理。*太陽中微子短缺問題*引力波存在的問題*物體的速度能否超過光速的問題★生物物理有機體遺傳程式的研究*有機體遺傳程式的研究（須運用量子力學、統計物理、==X射線、電子能譜和核磁共振技術等）。*非平衡熱力學及統計物理（下一頁）物理學發展的總趨向：★學科之間的大綜合。★相互滲透結合成邊緣學科。例如：生物物理、生物化學、物理化學、量子化學、======量子電子學、量子統計力學、固體量子論。二十世紀物理學中兩個重要的概念：場和對稱性?從經典物理學到量子力學過渡時期的三個重大問題的提出??光電效應康普頓效應。??黑體輻射問題，即所謂“紫外災難”。??原子的穩定性和大小。（下一頁）熱輻射19-1熱輻射普朗克量子假設平衡熱輻射發射電磁輻射能量吸收電磁輻射能量相等一、黑體、黑體輻射（下一頁）實驗表明：一切物體在任何溫度下都以電磁波的形式向外輻射能量。輻射的能量與溫度有關，∴稱之為熱輻射。輻射和吸收的能量相等時稱為熱平衡。此時物體具有穩定溫度如果一個物體能全部吸收投射在它上面的輻射而無反射，這種物體稱為絕對黑體，簡稱黑體。絕對黑體——一個理想模型絕對黑體實例?空腔（下一頁）用不透明材料製成一空心容器，壁上開一小孔，該小孔可看成絕對黑體絕對黑體的輻出度二絕對黑體的輻射定律T絕對黑體實驗裝置絕對黑體單色輻出度按波長分佈實驗T平行光管絕對黑體實驗裝置二絕對黑體的輻射定律絕對黑體單色輻出度按波長分佈實驗實驗裝置T平行光管絕對黑體三棱鏡二絕對黑體的輻射定律絕對黑體單色輻出度按波長分佈實驗實驗裝置T熱電偶平行光管絕對黑體三棱鏡二絕對黑體的輻射定律絕對黑體單色輻出度按波長分佈實驗物體單位表面積發射的各種波長的總輻射功率（1）輻射出射度如果從物體表面單位面積上發出的，波長在為單色輻出度，即：,稱比值dλλλ+的輻射功率為和物體尤其是表面粗糙度有關輻射出射度，簡稱輻出度（下一頁）單色吸收比?絕對黑體及其熱輻射規律在任意溫度下對任何波長的電磁波吸收比恒為1的物體稱為絕對黑體。——也是一個理想模型。M0?(T)對任何物體與任何表面都相同。基爾霍夫定律絕對黑體的單色輻出度M0(?,T)就是這一普適函數如何找到這個普適函數？好的吸收體同時也是好的輻射體。（下一頁）絕對黑體的單色輻出度按波長分佈曲線0123456λ(μm)1100K絕對黑體的單色輻出度按波長分佈曲線0123456λ(μm)1300K1100K絕對黑體的單色輻出度按波長分佈曲線0123456λ(μm)1500K1300K1100K絕對黑體的單色輻出度按波長分佈曲線01234