《光的量子性 》PPT课件.ppt
第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),热辐射：物体因其中微观粒子的热运动而产生,辐射本领：温度为T的热平衡物体，单位时间,的电磁辐射称为热辐射。,单位表面积向外辐射的在波长间隔（或频率,间隔）内的辐射能量（或），与,（或）的比值，称为辐射本领，,或单色辐射出射度，,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),吸收本领（吸收比）：单位时间射向温度为T,的热平衡物体，在 间隔内的辐射能量为，,其中被吸收的为，吸收本领,Kirchhoff定律：物体的辐射本领与吸收本领的,比值（也可以用辐出度 和吸收比 的,比值表示。）是波长和温度的普适函数。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),Stefan-Boltzmann定律：黑体的辐出度与T的四,次方成正比,为Stefan-Boltzmann普,适常量,黑体：表面不反射光，在任何温度下吸收射来,的一切电磁辐射的物体。即定义吸收本领,的物体为绝对黑体，简称黑体。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),黑与白：物体在低温时能吸收什么波长的光，,高温时也会发出同样波长的光。吸收本领越强，,即越“黑”的物体，发光本领也越强，即在高温,时将越“白”。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),黑体的实验室实现：做一个闭合的空腔，表面,开一个小孔，小孔表面为模拟黑体表面。,外套,铂加热器,热电偶,黑体辐射,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),黑体辐射实验曲线,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),黑体辐射实验曲线,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),Wien位移定律：1893年Wien假设谐振子的能量,遵循 Boltzmann 分布律，认为在一定温度下黑,体辐射本领有一个最大值，在光谱中的位置由,决定。2.897810-3 m K,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),物理世界的黑体：,6.13107W m-3.用Wien位移定律估计,表面,温度为5730K.,用Wien位移定律估算，人体发射波长为9.35,m的红外线。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),物理世界的黑体：,为1 mm的微波黑体辐射谱，它对应于温度,2.736 K.,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),物理世界的黑体：,Rayleigh 和Jeans的黑体辐射本领表示式：应,用经典电磁理论，假设谐振子遵循能量均分律，,导出黑体辐射本领表示式为 式中,c为光速，k为Boltzmann常量。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),物理世界的黑体：,黑体的经典辐射定律及其困难：在长波区，理,论与实验曲线符合得很好。但随着频率增大（,波长减小），理论与实验的差距越来越大。当,波长趋于 0 时，能量趋于无穷大。这显然是,荒谬的。这就称为发散困难或紫外困难。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),黑体的经典辐射定律及其困难,例7.1,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),非黑体：灰体和选择性辐射体,非黑体通常分为两类，即灰体和选择性辐射体,灰体是一种理想化模型。在相同温度下，灰体,的单色辐出度按波长的分布曲线与黑体仅相差,一个小于等于1 的确定的倍数。,第七章 光的量子性（Quantization of Light）,7.2 经典辐射定律(classical radiation laws),选择性辐射体的 随波长变化，且表现出随,波长有显著起伏的特点。物理实体都是选择性,辐射体，但在有限的波长范围内，有时也可将,选择性辐射体按灰体处理，从而简化计算。,
