能量量子化

黑体热辐射强度只与黑 体的温度有关。
三、黑体辐射的实验规律是怎样的？
辐射强度
随着温度的升高：
1. 各种波长的辐射强度 都有增加；
2. 辐射强度的极大值向 波长较短的方向移动。
0 1 2 3 4 μm
四、经典理论解释黑体辐射规律时遇到困难
辐射强度
实 验 值紫
外 灾
难
用经典热力学理论分析
维恩公式:
在短波区与实验非常接近， 在长波区与实பைடு நூலகம்偏离很大；
用经典麦克斯韦理论去分析
瑞利公式: 在长波区与实验非常符合， 在短波区与实验严重不符。
维恩线
瑞利线
o 1 2 3 4 5 6 7 8 /μm
五、普朗克的量子化理论的完美解释令 人击掌叫绝！
辐射强度
普朗克公式：
普朗克公式图象
1 2 3 4 5 6 7 8 9 λ/μm
17.1 能量量子化
红外线温度计
一、什么是热辐射？有怎样的规律？
一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的 温度有关，所以叫做热辐射。
温度越高，辐射越强。
二、选择怎样的物体研究热辐射？
只辐射而不反射电磁波 的物体，能够完全吸收 各种波长的电磁波。这 种物体就是绝对黑体， 简称黑体。
论，发现基本量子， 提出能量量子化的假 设
例4．光是一种电磁波，可见光的波长范围是 400—760nm。400nm、760nm电磁辐射的能量子 ε的值是多少？
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25℃ 20摄氏度
化学反应， 放出热量100J
50J 32.233J 3.1415926J
六、普朗克的困惑与不安
又进行长达10年的辛苦研究，最后不得不 承认，自己最初的观点是正确的。 能量是量子化的！
宏观：连续变化 微观：离散变化
生活中的“量子化”例子有哪些？
1918诺贝尔物理学奖
M.V.普朗克 研究辐射的量子理
能量子的大小 h
υ是电磁波的频率, h普朗克常量, h=6.626×10-34J·S
能量不是连续不断的，这有什么了不起呢？
练习
这种连续性，平滑性的假设，是微积分的根本基础。牛 顿、麦克斯韦那庞大的体系，便建筑在这个地基之上。
A
C
B
连续性：小车从A点行驶到B点，一定经过A和B之间的任一点C
30摄氏度
1900年12月14日,普朗克在德国物理学会上宣 读《黑体光谱中的能量分布》
必须假定，能量在发射和吸收的 时候，不是连续不断的，而是分成一 份一份的。
普朗克能量子假说
微观粒子的能量只能是某一最小能量ε的整数倍； 能量的辐射或吸收只能是一份一份进行的，每一份
都是某一最小的能量值ε，这个最小的能量值ε叫 做能量子。