17.1能量量子化物理学的新纪元赤壁一中物理组一、黑体与黑体辐射1、热辐射:一切物体由于分子、原子受到激发都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关,故称为热辐射；2、热辐射强度按波长分布情况随温度变化而不同：温度升高，辐射电磁波中短波长成分更多；3、黑体：物体除会热辐射外，其表面还会吸收和反射外来的电磁波，如果某物体能够完全吸收入射各种波长的电磁波而不发生反射，这物体称为黑体固体在温度升高时颜色的变化1400K800K1000K1200K一、黑体与黑体辐射一、黑体与黑体辐射实验表明．对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外．还与材料的种类及表面状况有关．而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．因而反映了某种具有普通意义的客观规律．于是，在研究热辐射的规律时．人们特别注意对黑体辐射的研究.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。2.黑体辐射实验规律2.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。黑体模型研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。黑体辐射(一)1.热辐射:一般物体辐射能量与T,λ有关;还与材料.表面积有关,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3.黑体辐射:实验结论:1.温度越高,辐射能越大;2.黑体:1700K1500K1300K1100K实验:加热铁2.与最大辐射能对应的波长向短波方向移动两种理论:维恩公式:短波适合;长波不符合瑞利公式:长波适合;短波荒唐紫外灾难普朗克理论:在发射和吸收能量的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。能量是h的整数倍。最小能量为:E=hνν是波的频率sJh3410626.6实验),(0TM瑞利公式维恩公式黑体辐射(二)普朗克理论值问题:既然灯向外辐射的光能是分立的，一份份的。为何我们看不到灯的亮度发生变化？结论：1。在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的,能量变化是连续的,不必考虑量子化2。在研究微观粒子时必需考虑能量量子化问题与结论普朗克理论:能量在发射和吸收的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。能量是h的整数倍。每份能量为:E=hνsJh3410626.6微观世界的某些规律，在我们宏观世弄看来可能非常奇怪。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秒焦3410626.6h1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文，宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基石之一,为我们打开了量子之门,就在1900年，一个名叫爱因斯坦(AlbertEinstein)的青年从苏黎世联邦工业大学(ETH)毕业，正在为将来的生活发愁。5年后他受量子化启发提出了光量子,成功的解释了光电效应.能量量子化:物理学的新纪元就在那一年,在丹麦，15岁的玻尔(NielsBohr)正在哥本哈根的中学里读书。玻尔有着好动的性格。学习方面，他在数学和科学方面显示出了非凡的天才，但是他的笨拙的口齿和惨不忍睹的作文却是全校有名。13年后他提出了原子轨道量子化.德布罗意(LouisdeBroglie)当时8岁，还正在家里接受良好的幼年教育。后来他提出了物质波.再过12个月，维尔兹堡(Wurzberg)的一位著名希腊文学教授就要喜滋滋地看着他的宝贝儿子小海森堡(WernerKarlHeisenberg)呱呱坠地。以上人物都将在我们的课文中出现.请同学们记住他们的名字.能量量子化:物理学的新纪元问题与练习光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是多少？低频红光，高频紫光辐射的能量子的值可以是多少？问题与练习在一杯开水中放入一枝温度计，开水静置室内，可以看到开水的温度逐渐降低的，既然从微观的角度来看能量是一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降低？黑体辐射的研究卓有成效地展现在人们的眼前，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此平息...
