1、第十七章 波粒二象性 第一节 能量量子化 班别：班别：物本物本131131班班姓名：冯克礼姓名：冯克礼 学号：学号：201307401133201307401133人教版选修人教版选修3-5学习内容1、黑体与黑体辐射2、黑体辐射实验规律3、黑体辐射公式 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言尔文勋爵作了展望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成，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后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。的修补工作就行了。”-开尔文开尔文-固体或液体，在任何温度下都
2、在发射各种波长固体或液体，在任何温度下都在发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。特征与温度有关。固体在温度升高时颜色的变化固体在温度升高时颜色的变化1400K800K1000K1200K一、黑体与一、黑体与黑体辐射黑体辐射1、热辐射现象、热辐射现象一、一、热辐射及其特点热辐射及其特点1、热辐射热辐射由于分子热运动导致物体辐射电磁波由于分子热运动导致物体辐射电磁波温度不同时温度不同时 辐射的波长分布不同辐射的波长分布不同 例如：铁块
3、例如：铁块 温度温度 从从看不出发光看不出发光到到暗红暗红到到橙色橙色到到黄白色黄白色这种与温度有关的辐射这种与温度有关的辐射 称为称为热辐射热辐射热辐射热辐射 -热能转化为电磁能的过程热能转化为电磁能的过程2、对热辐射的初步认识、对热辐射的初步认识任何物体任何温度均存在热辐射任何物体任何温度均存在热辐射温度温度 发射的能量发射的能量 电磁波的短波成分电磁波的短波成分 如一个如一个20瓦的白炽灯和一个瓦的白炽灯和一个200瓦的白炽灯瓦的白炽灯昏黄色昏黄色明亮明亮 刺眼刺眼3 3、平衡热辐射、平衡热辐射 加热一物体加热一物体 物体的温度恒定时物体的温度恒定时物体所吸收的能量等于在同一物体所吸收的
4、能量等于在同一时间内辐射的能量时间内辐射的能量这时得到的辐射称为平衡热辐射这时得到的辐射称为平衡热辐射1、定义：、定义：能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反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。简称射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体黑体 不透明的材料制成带小孔的的空腔不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看可近似看作作黑体黑体。研究黑体辐射的研究黑体辐射的规律是了解一般物体规律是了解一般物体热辐射性质的基础。热辐射性质的基础。黑体模型黑体模型二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律2 2、黑体模型、黑体模型空腔上的小孔空腔上的小孔炼钢炉上的小洞炼钢炉上的
5、小洞向远处观察打开向远处观察打开的窗子近似黑体的窗子近似黑体平衡态时平衡态时 黑体辐射只依赖于黑体辐射只依赖于物体的温度物体的温度,与构成黑体的材料与构成黑体的材料 形状无关形状无关实验装置实验装置T平行光管平行光管三棱镜三棱镜T0 1 2 3 4 5 6(m)1700K1500K1300K1100K),(0Te 实验结果实验结果o实验值/m)(0TM维恩线维恩线瑞利瑞利-金斯线金斯线紫紫外外灾灾难难普普朗朗克克线线12345678有没有一条公式能表示出黑体辐射规律呢？黑体有没有一条公式能表示出黑体辐射规律呢？黑体辐射实验辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云云!(m)1 2 3 5 6 8 947普朗克普朗克实验值实验值),(0Te 三、黑体辐射公式三、黑体辐射公式 1900.10.19 普朗克在普朗克在德国物理学会会议上提出德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式一个黑体辐射公式12)(/32kThechTMsJ1055.634hM.Planck 德国人德国人 185819471918年，普朗克获诺贝尔物理学奖！但是普朗克却不满足于此，并且仍不断探索！路漫漫其修远，吾将上下而求索。希望同学们以普朗克为榜样，在科学的道路上不断探求！谢谢观赏！
