1、第一节第一节普朗克黑体辐射理论普朗克黑体辐射理论第四章 原子结构和波粒二象性一一.黑体与黑体辐射黑体与黑体辐射1.黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体（blackbody）注意：黑体是一种理想化模型，在自然注意：黑体是一种理想化模型，在自然界中并不存在完全理想的黑体界中并不存在完全理想的黑体2.黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射（blackbody radiation）3.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这可能反映了某种具有普遍意义的客这可能反映了某种具有普遍意义的客观规律，
2、必须理论研究！观规律，必须理论研究！二二.黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律1.随着温度的升高，各种波长的电磁波，辐射强度都有增加2.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动3.物理学家的解释物理学家的解释1）电磁波来自变化的电磁场，从而产生电磁辐射。应该依据热学和电磁学的知识来寻求黑体辐射的理论解释。2）.德国物理学家维恩在 1896 年提出了辐射强度按波长分布的理论公式。维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离较大3）英国物理学家瑞利在1900 年，提出了辐射强度按波长分布的瑞利公式。瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符。紫外灾难物理学两大灾难
3、黑体辐射与“紫外灾难”迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾量子化理论相对论4）.1900年10月，普朗克提出量子化理论，给予黑体辐射以完美的解释三三.能量子（普朗克的量子化理论）能量子（普朗克的量子化理论）2.普朗克的量子化理论普朗克认为：物体发射或吸收的能量不是连续的，而是一份一份的。每一份叫做一个能量子，每一个能量子的能=h sjh341063.6 h普朗克常量 电磁波的频率学习互动例1 关于黑体辐射电磁波的强度与波长的关系,图4-1-1中正确的是()图4-1-1B解析 黑体辐射电磁波的强度与温度有关,温度越高,辐射强度越大.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故
4、B正确.学习互动例2 萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它“夜照”.萤火虫主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚,它在空中飞来飞去,尾部那黄绿色的光点一闪一闪的,像一盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10%的功率用以发光,其余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热,可以使其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设其发光向四周均匀辐射,平均波长=10-6 m,普朗克常量h=6.6310-34 Js,光速c=3108 m/s.求:(1)萤火虫每秒钟辐射的光子数;(2)在距离荧烛为d=1.0104 m处,每秒钟落在垂直于光线方向1 cm2面积上的光子数.学习互动答案(1)51016个(2)4103个1.(热辐射的规律)图4-1-2为黑体辐射电磁波的强度与波长的关系图像,从图像可以看出,随着温度的升高,则()A.各种波长的辐射强度都有减少B.只有波长短的辐射强度增加C.辐射强度的极大值向波长较长的方向移动D.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动自我检测D图4-1-22.(能量子应用)“神光”装置是我国规模最大、国际上为数不多的大功率固体激光系统,利用它可以获得能量为2400 J、波长为0.35 m的一束紫外激光,已知普朗克常量h=6.6310-34 Js,光速c=3108 m/s,求该束紫外激光所含的光子数.(结果保留一位有效数字)自我检测答案 41021个
