大学物理：第七章 光的粒子性
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1900年普朗克在维恩与瑞利公式的启发下，尝 试在二人的公式之间建立一个内插式公式，使它 在长波方面接近瑞利公式，短波方面接近维恩公 式，经过努力获得成功。
理论上导出此公式需做如下假设：
机械振子的能量值是分离的，只能是某一最小能 量的整倍数。 ε， 2ε， 3ε， 4ε，…
ε = hνHale Waihona Puke Baidu
辐射光波的能量是分离的。 爱因斯坦：光（量）子概念。
ε = hν
P = λ/h
成功解释了光电效应现象。 说明： 光具有波动和粒子这两个特性。
光波
可见光
常用单色光源
热辐射现象的困难：
现象：1.任何物体都会辐射电磁波 2.电磁波中含有各种波长 3.每个波长对应着不同的电磁能量
波动模型的解释： 1.物体内分子原子的热运动视为带电谐振子的运 动。 2.谐振子频率不相同。 3.相同频率谐振子的数目不同。
定量解释： 验证理论规律与实验结果是否吻合。
实验规律: 测什么，怎么测？ 单色辐出度 Mλ(T) —— 在λ—λ+dλ范围内物体单 位面积上的辐射功率。
选取对象： 黑体：只吸收不反射
视为黑体表面
M0λ(T)
平行光管
1700K
棱镜
热电偶
1500K
实验结果：
1300K 1.温度高，辐射能量 增加
λ
2.温度高，短波的电 磁能量增加
理论验证： 1893年维恩用类比法（将黑体的能 谱分布假设与麦克斯威速率分布一致）得到一理 论公式，但仅在短波处吻合。 1900年瑞利与金 斯用能均分定理（每个谐振子的能量均为 kT）导 出另一公式，但仅在长波处相近。
理论上导出此公式需做如下假设：
机械振子的能量值是分离的，只能是某一最小能 量的整倍数。 ε， 2ε， 3ε， 4ε，…
ε = hνHale Waihona Puke Baidu
辐射光波的能量是分离的。 爱因斯坦：光（量）子概念。
ε = hν
P = λ/h
成功解释了光电效应现象。 说明： 光具有波动和粒子这两个特性。
光波
可见光
常用单色光源
热辐射现象的困难：
现象：1.任何物体都会辐射电磁波 2.电磁波中含有各种波长 3.每个波长对应着不同的电磁能量
波动模型的解释： 1.物体内分子原子的热运动视为带电谐振子的运 动。 2.谐振子频率不相同。 3.相同频率谐振子的数目不同。
定量解释： 验证理论规律与实验结果是否吻合。
实验规律: 测什么，怎么测？ 单色辐出度 Mλ(T) —— 在λ—λ+dλ范围内物体单 位面积上的辐射功率。
选取对象： 黑体：只吸收不反射
视为黑体表面
M0λ(T)
平行光管
1700K
棱镜
热电偶
1500K
实验结果：
1300K 1.温度高，辐射能量 增加
λ
2.温度高，短波的电 磁能量增加
理论验证： 1893年维恩用类比法（将黑体的能 谱分布假设与麦克斯威速率分布一致）得到一理 论公式，但仅在短波处吻合。 1900年瑞利与金 斯用能均分定理（每个谐振子的能量均为 kT）导 出另一公式，但仅在长波处相近。