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标题: 普朗克假设|走进量子力学(2) [打印本页]

作者: Arcman    时间: 2017-3-8 00:05
标题: 普朗克假设|走进量子力学(2)
普朗克假设|走进量子力学(2)

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2017-03-05
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普朗克假设

                               
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任何物体在任何温度下,都向外发射波长不同的电磁波.在不同的温度下发出的各种电磁波的能量按波长的分布不同。这种能量按波长的分布随温度而不同的电磁辐射叫做热辐射。


                               
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马克斯-普朗克

为了定量描述某物体在一定温度下发出的能量随波长的分布,引入“色辐射本领”(也叫单色辐出度)的概念。

波长为λ的单色辐射本领是指单位时间内从物体的单位面积上发出的波长在λ附近单位波长间隔所辐射的能量.通常用Mλ(T)表示。

能全部吸收投射在它上面的各种波长的电磁波的物体叫做绝对黑体,简称黑体。绝对黑体的吸收本领最大,辐射本领也最大。

1、斯忒藩-玻耳兹曼定律
黑体辐射的总辐射本领(也叫辐射出射度)?
黑体的总辐射本领随温度的升高而急剧增加。

2、维恩位移定律
在任意温度下,黑体的辐射本领都有一个极大值,这个极大值对应的波长用λm表示,称为峰值波长。λm与温度T有如下确定的关系:λ(m)T=b,b=0.002897m·K,称为维恩常量
上式称为维恩位移定律。当绝对黑体的温度升高时,单色辐射出射度最大值向短波方向移动。

1900年,普朗克从理论上推导出一个与实验符合得非常好的公式:


                               
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为推导出这个公式,普朗克作了如下两条假设:

(1)黑体是由带电谐振子组成(即把组成空腔壁的分子、原子的振动看做线性谐振子).这些谐振子辐射电磁波,并和周围的电磁场交换能量。

(2)这些谐振子的能量不能连续变化,只能取一些分立值,这些分立值是最小能量ε的整数倍,即?
ε,2ε,3ε,…,nε,… n为正整数?

而且假设频率为ν的谐振子的最小能量为ε=hν称为能量子,h称为普朗克常数。







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