第 17 章《波粒二象性》知识小结考点 93、普朗克能量子假说黑体和黑体辐射引言:历史背景—— 19 世纪末,人们认为经典物理学已形成完整体系,只剩下修补、完善工作
但仍存在光速问题和黑体辐射问题
(前者引发了 相对论 ,后者引发了 量子力学 )另:光的 干涉、衍射 实验已证实光是一种波,光的偏振 实验已证实光是横波,并由物理学家麦克斯韦 预言、由 赫兹 实验证实光是电磁波
1、黑体与黑体辐射①热辐射: 一切物体都在辐射电磁波 ,这种辐射与物体的温度 有关(还与 材料的种类和表面状况 有关),这种现象叫热辐射;规律 :当温度升高时,热辐射中较短 波长的成分越来越强
除热辐射外,物体的表面还会吸收 和反射 电磁波
②黑体、黑体辐射:黑体是指能够完全吸收 入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体;黑体辐射的特点:辐射的电磁波强度按波长 的分布只与黑体的温度 有关
③黑体辐射的实验规律:a、当温度升高时,各种波长的电磁波的辐射强度都增加 ;b、当温度升高时,辐射强度的最大值向波长较短 (即频率 较大 )的方向移动
④经典理论解释的困难:在经典理论解释中有两个人的研究较出色,但都存在缺陷
维恩公式:在 短波 区与实验非常接近,而长波 区与实验偏离很大;瑞利公式:在长波 区与实验基本一致,而 短波 区与实验严重不符,不但不符,而且当波长趋于0(即频率很大)时,辐射强度趋于无穷大——史称“紫外灾难 ”
2、能量子(普朗克)①内容: 振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍 ,其辐射或吸收的能量也只能以这个最小能量值 为单位 一份一份 地辐射或吸收
这个不可再分的最小能量值叫能量子
★★ 1900 年普朗克 能量子 假设重点强调 微观粒子 的能量是不连续的,即电磁波在吸收和辐射时是 一份一份 的,但没有指明电磁的传播是不连续的,另外真正说明物质世界量子性质的科学家是 爱