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能量量子化物理学的新纪元

固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征仅与温度有关。固体在温度升高时颜色的变化1400K物体辐射总能量及强度按波长分布都决定于温度。800K1000K1200K1.热辐射现象一、经典物理的麻烦但是强度不同。热辐射强度按波长(频率)的分布和温度有关，高温物体发出的是紫外光。炽热物体发出的是可见光，低温物体发出的是红外光，

温度

短波长的电磁波的比例

。任何物体（气、液、固）在任何温度下，都会有热辐射。热辐射波谱是连续谱，各种波长(频率)都有，2.黑体及黑体辐射

理想的热辐射体是“绝对黑体”，简称“黑体”，它是在任何温度下都能全部吸收落在它上面的一切辐射的理想物体。

1895年，维恩首先指出，绝对黑体可以用一个带有小孔的辐射空腔（见图)来实现当空腔受热时，空腔壁会发出辐射，极小部分通过小孔逸出。

由空腔辐射体的单色辐出度与波长的能谱曲线可知：1）每一条曲线都有一个极大值,对应的波长为λm。2）随着温度的升高，黑体的总辐出度迅速增大，并且曲线的极大值点逐渐向短波方向移动。3.黑体辐射的规律

瑞利—金斯公式在长波部分与实验结果比较吻合。但在紫外区竟算得单色辐出度为无穷大—所谓的“紫外灾难”。

利用经典理论无法解释黑体辐射现象。正如1900年开耳文指出的晴朗的物理学理论大厦上空，飞来“两朵乌云”之一，它动摇了经典物理的基础。瑞利-金斯维恩理论值实验T=1646k维恩公式在短波部分与实验结果吻合得很好，但长波却不行。空腔壁上振动着的带电微粒所吸收或发射的能量只能是h

的整数倍，微粒只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量。普朗克常数h=6.626×10－34JS自然界存在着能量的最基本单元（能量子

=h);为了能够从理论上推导出这个公式，普朗克提出了一个与经典物理学概念截然不同的“能量子”假设：二、普朗克的能量子假设图中的热辐射曲线就是依照普朗克计及能量子假设而导出的辐射公式画成的，与黑体辐射实验结果相符合。普朗克的能量子假说和黑体辐射公式1.黑体辐射公式1900.10.19

普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式M.Planck

德国人1858－1947普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。

1918年他荣获诺贝尔物理学奖。

他的墓碑上只刻着他的姓名和黑体辐射的研究卓有成效地展现在人们的眼前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。使热爱科学的人们又一次倍感欣慰，但真理与谬误之争就此平息了吗？物理难题：1888年，霍瓦(Hallwachs)发现一个带负电的金属板被紫外光照射会放电。近10年以后，1897年，J.Thomson发现了电子，此时，人们认识到那就是从金属表面射出的电子，后来，这些电

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