物理学家-普朗克课件.ppt

1、二十世纪最重要的物理学家之一综马克斯 普朗克，1858年4月出生于德国荷尔施泰因，1947年10月逝世于德国下萨克森州哥廷根 著名的物理学家，思想家，量子力学的重要创始人。与爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献，并于1918 年荣获诺贝尔物理学奖。信仰和平主义智商 235综普朗克本人是一个不情愿的革命者。其成就的深远影响在经过多年以后才得到普遍公认，其中爱因斯坦对此起了最为重要的作用。自20世纪20年代以来，普朗克成为德国科学界的中心人物。他的公正、正直和学识，使他在德国受到普遍尊敬，具有决定性的权威。在纳粹政权统治下，他反对种族灭绝

2、政策，并坚持留在德国尽力保护各国科学家和德国的物理学家。为此，他承受了巨大的家庭悲剧和痛苦。他凭借坚忍的自制力一直活到89岁。人物家世背景普朗克出生在一个受到良好教育的传统家庭，曾祖父及祖父都是哥廷根神学教授，父亲为基尔和慕尼黑的法学教授，其叔叔也是也是哥廷根的法学家，德国民法典的重要创立者之一。人物中学时代人物中学时代中学就读于慕尼黑的马克西米利安文理中学，并在哪里他受到数学家奥斯卡 冯 米勒的启发，对数理方面产生极大的兴趣。米勒也教他天文学、力学和数学，从米勒那普朗克也学到了生平第一个原理能量守恒。普朗克在16岁时就完成了中学的学业，在这个学校学习的这段期间内，普朗克第一次接触物理学这个领

3、域。人物大学时代普朗克十分具有音乐天赋，会弹奏钢琴、管风琴和大提琴，还上过演唱课，也曾作曲。但他并未选择音乐作为他的大学专业，而是选择了物理。人物大学时代在进入物理专业学习后，普朗克很快就把研究转向了理论物理学。1877年至1878年，普朗克转学到柏林，在著名物理学家赫尔曼冯亥姆霍兹和古斯塔夫罗伯特基尔霍夫以及数学家卡尔魏尔施特拉斯手下学习。普朗克主要从鲁道夫克劳修斯的讲义中自学，并受到这位热力学奠基人的重要影响，热学理论成为了普朗克的工作领域。人物大学时代1878年10月，普朗克在慕尼黑完成了教师资格考试。1879年2月递交了他的博士论文关于热力学第二定律。1880年6月以论文各向同性物质在

4、不同温度下的平衡态获得大学任教资格。人物学术事业在慕尼黑任教期间，他继续在热理论领域的工作，并提出了热动力学公式，却未发觉这一公式此前已由约西亚威拉德吉布斯提出过。鲁道夫克劳修斯所提出的“熵”的概念在普朗克的工作中处于中心位置。人物学术事业1885年4月，基尔大学聘请普朗克担任理论物理学教授，继续他对熵及其应用的研究，为阿累尼乌斯的电解质电离理论提供了热力学解释，但却是矛盾的。在基尔这段时间，普朗克已经开始了对原子假说的深入研究。1897年，哥廷根大学哲学系授奖给普朗克的专著能量守恒原理人物学术事业1889年4月，亥姆霍兹通知普朗克前往柏林接手基尔霍夫的工作。1894年，普朗克被选为普鲁士科学

5、院的院士。1907年，维也纳邀请普朗克前去接替玻耳兹曼的教职，但他没有接受，留在了柏林，并受到了柏林大学学生会的火炬游行队伍的感谢。1926年10月1日普朗克退休，他的继任者是薛定谔。主要1918年获得诺贝尔奖时的纪念照 主要普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文就是论热力学的第二定律。此后，他从热力学的观点对物质的聚集态的变化、气体与溶液理论等进行了研究。普朗克在物理学上最主要的成就是提出著名的普朗克辐射公式，创立能量子概念。主要普朗克黑体辐射公式19世纪末，人们用经典物理学解释黑体辐射实验的时候，出现了著名的所谓“紫外灾难”。为描述黑体辐射的规律，瑞利、金斯和维恩分别提出了两个公式

6、，但是与实验相比，瑞利-金斯公式只在低频范围符合，而维恩公式只在高频范围符合。瑞利金斯公式表明，在辐射频率趋向于无穷大时辐射的计算结果趋于无穷，和实验数据无法吻合，这一事件被戏称为“紫外灾难”。主要普朗克黑体辐射公式普朗克从1896年开始对热辐射进行了系统的研究。他经过几年艰苦努力，终于导出了一个和实验相符的公式。他于1900年10月下旬在德国物理学会通报上发表一篇只有三页纸的论文，题目是论维恩光谱方程的完善，第一次提出了黑体辐射公式。主要普朗克黑体辐射公式12月14日，在德国物理学会的例会上，普朗克作了论正常光谱中的能量分布的报告。他提出，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物质辐射（或

7、吸收）的能量不是连续地、而是一份一份地进行的，只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子，辐射频率是的能量的最小数值=h。其中h即为后来的普朗克常数。着这志着物理学从“经典幼虫”到“现代蝴蝶”的蜕变。主要普朗克黑体辐射公式1906年普朗克在热辐射讲义一书中，系统地总结了他的工作，为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础。1918年，普朗克得到了物理学的最高荣誉奖诺贝尔物理学奖。1926年，普朗克被推举为英国皇家学会的最高级名誉会员，美国选他为物理学会的名誉会长。主要普朗克的墓在哥庭根市公墓内，其标志是一块简单的矩形石碑，上面只刻着他的名字，下角写着:尔格秒。他的墓志铭就是一行字

8、：h=6.6310-34 J S这也是对他毕生最大贡献：提出量子假说的肯定。主要波尔兹曼常数普朗克的另一个鲜为人知伟大的贡献是推导出波尔兹曼常数k。他沿着波尔兹曼的思路进行更深入的研究得出波尔兹曼常数后，为了向他一直尊崇的波尔兹曼教授表示尊重，建议将k命名为波尔兹曼常数。普朗克的一生推导出现代物理学最重要的两个常数k和h，是当之无愧的伟大物理学家。主要量子假说普朗克最大贡献是在1900年提出了能量量子化，其主要内容为：黑体是由以不同频率作简谐振动的振子组成的，其中电磁波的吸收和发射不是连续的，而是以一种最小的能量单位=h 为最基本单位而变化着的，叫作能量子。其中v是辐射电磁波的频率，h=6.62559*10-34Js，即普朗克常数。也就是说，振子的每一个可能的状态以及各个可能状态之间的能量差必定是 hv 的整数倍。主要量子假说受他的启发，爱因斯坦于1905年提出，在空间传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光量子，简称光子，光子的能量E跟跟光的频率v成正比，即E=hv。这个学说以后就叫光量子假说。光子说还认为每一个光子的能量只决定于光子的频率，例如蓝光的频率比红光高，所以蓝光的光子的能量比红光子的能量大，同样颜色的光，强弱的不同则反映了单位时间内射到单位面积的光子数的多少。