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文档简介
重点
难 概念:黑体、能量子和光量1黑体辐黑体辐热辐射:辐射的能量按频率的分布关系与温度有关。
M(,T)
M(T)M(,T 02
(,T)
吸收能量入射总能量=1(,T)(,T)提问:
3TBTB各物体间互不接触.B是绝对黑体热平衡状态——平衡热辐射:
4 M1(,T)M2(,T)Mi(,T
单色辐出度与单色吸收比的比值:相等 (,T M (,T a1(,T
a2(,T
M0(,T5思考温度下,黑 M0(,T思考二、黑体辐射的实验定律
6
单色辐出度M0λT(Wcm-3m-
M0(T) M0(,T
波长 (T)T0(λT)(Wcm-3m-1T=5.6710-8W/( 7位移定律:
M0(λT)(Wcm-3m-TT
b=2.89710-3M0(λT)(Wcm-3m-1M 8
T
近似为黑体, 光谱测
m 0.49m
2.897mT m
b若地球近似为黑体,地球表面温度约为b
2.897103
10m 9色温度(简称色温):应用于彩色摄影 9色温计,户外日光色温. ···· 半径Rs=6.96106m,地球 d=1.4961011m.实验测得 解:(1)根 位移定律
T m
2.897103m490109
5.9103 M0
5.67
(5.9103)6.87107W/ M4R24.21026W
RRERE 6317KmR
4d
1.9体单色辐出度MBλ(T)随λ AT
B
T2TT C√T2
D T T1M0M0(T)TTM思考:
M0(,T)
c2e
M0(,T
M(,T
四、
M0(,T
M(,T)
能量 ( (,T)2hc201hcek提出能量子概念:假设辐射黑体的分 子或原子是谐振子,它们可以吸收和射电磁波,这些分子或原子只能处于分立的能量状态,其能量为某个最小值的整数倍即,2,3…. =h -34Js普朗克常大时小时
光电效 一、光电效应KAGV二 KAGV二i
I2
I1U
2入射光强相同,频率不同时,
3截止电压与入射光频率有
Uc3Uc2
Uc
KUa4遏止频率--
0U 0UK
Uc U
0 i0
Na0 i0
0.0
5光电效具有瞬时性,响应速度很快,10-9秒 经典理论推算:点光源P=1W,d=3m处有一钾薄片.假定钾薄片中的电子可以在半径约为原子半径r=0.510-10m在距光源为d接受辐射的截面为r p
r4d
P
1W71023
在10-9t A1.81.61019J4000p 71023 频率为的光子具有的能量为h它不可再分割
pmch
hh12 2m
h
1mV2m2m
材料的逸出功A1mV2
h c122mI光电流 c122m00Ah计算出h6.5610-34J.s,这和当时用其他方mv
h
eUceKeU0h
23U1h23U1 U
从450nm减到360nm,截止电压改变多少是增大还是减 h
1mV2m2m
heUcUC2UC1 h
/eh1 / ) 当钠光灯发出的黄光照射某一光电池时,为了遏止所有电子到达收集极,需要0.30V的负电势。如果用波长400nm的光照射这个光电池 λ2=400nm=4.0×10- 1mv2AeU
1mv2A
A2 U2A
2.91019J
2 2 康普顿效 一、康普顿效应X射线通过物质时向
X射线的波长范围0.01—— 有0和(>0)的散
D1
?
石墨晶体AI00I
S
BI
0有规律吗? (波长1Å的射线,其光子能量 104室温下
→光子的能量
mc2
→散射射线频率波长光子 光子
h 0c
P 自由电子(静止
mv能量守恒:h0m0c2hmc
0
0 nmv0 c反冲电子质量:mm0 1v2/c2c
解得:0c
h(1
(1cos 0
6.63
重要!2.43X1012Cc
9.110313
(理论值 支持了
=2首次实验证实
pmc3证实了在微观领域的单个碰撞事件中粒子性:粒子性:能量,动量P,数量N波动性:波长,频率,振幅E0 0(1)与0
e m0c2 mc2 cosmax
设有波长为1.0010–10m的X(1)散射波长与入射波长的改变量为多少cc
e(2)反冲电子得到多少动能
m0c2
hhhc(1 )
( 4.711017 192526年吴有训用银的射线在同一散射角()测量各种波长的散射光强度,作了大量X射线散射实验1.2轻元素
重元0
I0
-外层电子(自由电子) 思考:思考:
mc2 mc2
hc
n0 mvn0
c
2
相对论mm0
1v2/ 缚能103- m原子
m光子∴在弹性碰撞中,入射光子几乎不损失能量即散射光子波长不变,散射线中还有与答:可见光的波长长,对应的光子能量小, / 性碰撞,以康普顿效应为主;=h,h (40)10–34
课堂练习
m=490nm,若 √.5.9103490K5.91062103
Tb=2.89710-3 约16
M0(T) 4.43106 .2.9106 4.861010
M0(T)T44Tb=2.89710-3hh122m .B.C.D.不确定,需 .h/WW/hW/hc
Wh000 . A..C.D.
Emc2Pmc 课堂练习课堂练习
..
X ..X
=45
(3)
..=90.
.度度
(4).
.
. ...
课堂练习散射射线波长λ .A与FA与DG.B与HB与
的光谱强度图(λ0是波长不变的散射射线波长,λ是波长改变的散射射线波长),从图中你判断图B.ZA<ZB<ZC
B C (T)=0 (T M0(T)T T条件:黑体、热平衡态 En(h)能量子 光子能量
mc20p
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