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能量量子化第十七章波粒二象性1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言:但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：““但是，在物理学晴但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌朵令人不安的乌云云……”……”科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了这两朵乌云是指什么呢？后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一场革命性的风暴，乌云落地化为一场春雨，浇灌着两朵鲜花。黑体辐射实验黑体辐射实验迈克尔逊迈克尔逊--莫雷实验莫雷实验量子力学量子力学微观领域微观领域高速领域高速领域经典力学经典力学相对论相对论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。不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。一、黑体与黑体辐射黑体模型黑体是个理想化的模型。例：开孔的空腔，远处的窗口等可近似看作黑体。对于黑体，在相同温度下的辐射规律是相同的。一般物体的辐射与温度、材料的种类及表面状况有关，但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遍意义的客观规律。注意平行光管平行光管三棱镜三棱镜TTTT空空腔腔二、黑体辐射的实验规律测量黑体辐射的实验原理图加热空腔使其温度升高，空腔就成了不同温度下的黑体，从小孔向外的辐射就是黑体辐射。特点：随温度的升高①各种波长的辐射强度都在增加；②绝对黑体的温度升高时，辐射强度的最大值向短波方向移动。特点：随温度的升高①各种波长的辐射强度都在增加；②绝对黑体的温度升高时，辐射强度的最大值向短波方向移动。实验结果经典物理学所遇到的困难经典物理学所遇到的困难──解释实验曲线1)维恩的公式：短波符合，长波不符合2)瑞利─金斯公式：长波符合，短波荒唐──紫外灾难1)维恩的公式：短波符合，长波不符合2)瑞利─金斯公式：长波符合，短波荒唐──紫外灾难维恩线维恩线紫紫外外灾灾难难00实验值实验值//μmμmM,T1122334455667788瑞利瑞利──金斯线金斯线M.Planck德国人1858－1947三、能量子超越牛顿的发现ε叫能量子，对于频率为ν的电磁波，最小能量为εε==hhνν振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量ε的整数倍。h=6.62610─34J·s—普朗克常量普朗克实验值),(0Te123568974λ(μm)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3410626.6h