第一节-能量量子化物理学的新纪元课件.ppt

能量量子化：物理学的新纪元,第一节,固体或液体，在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。,固体在温度升高时颜色的变化,一、热辐射现象及其特点,黑体与黑体辐射,温度不同时，热辐射的波长分布不同,例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色,热辐射-热能转化为电磁能的过程,任何物体任何温度下均存在热辐射,温度 发射的能量,电磁波的短波成分,如一个20瓦的白炽灯和一个200瓦的白炽灯,昏黄色,贼亮 刺眼,二、对热辐射的初步认识,直觉:低温物体发出的是红外光 炽热物体发出的是可见光 高温物体发出的是紫外光,注意：,热辐射与温度有关激光 日光灯发光不是热辐射,能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体,三、黑体辐射实验规律,不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。,黑体模型,黑体是理想化模型,空腔上的小孔炼钢炉上的小洞,向远处观察打开的窗子近似黑体,平衡态时 黑体辐射只依赖于物体的温度,与构成黑体的材料 形状无关,研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。,0 1 2 3 4 5 6,(m),1700K,1500K,1300K,1100K,实验结果,辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量（称为能量子）的整数倍，即：,1,2,3,.n.n为正整数，称为量子数。,对于频率为的谐振子最小能量为,能量,量子,经典,能量量子化假说,(m),1 2 3 5 6 8 9,4,7,普朗克,实验值,黑体辐射公式1900.10.19 普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式,M.Planck 德国人 18581947,普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。1918年他荣获诺贝尔物理学奖。他的墓碑上只刻着他的姓名和,黑体辐射的研究卓有成效地展现人们的眼前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。使热爱科学的人们又一次倍感欣慰，但真理与谬误之争就以平息了吗？,