能量量子化概述.pptx
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1、材料鉴赏材料鉴赏1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言:科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了 “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云,”重视现实和有眼力的科学家开尔文在最后提到:第1页/共22页这两朵乌云是指什么呢?材料鉴赏材料鉴赏后来的事实证明,正是这两朵乌云发展成为一场革命性的风暴,乌云落地化为一场春雨,浇灌着两朵鲜花.黑体辐射实验黑体辐射实验黑体辐射实验黑体辐射实验迈克尔逊迈克尔逊迈克尔逊迈克尔逊-莫雷实验莫雷实验莫雷实验莫雷实验第2页/共22页普朗克量子力学的诞生普朗克量子力学的诞生相对论问世相对
2、论问世这两朵乌云到底是怎么回事呢?这两朵乌云到底是怎么回事呢?量量 子子 力力 学学相相 对对 论论微微 观观 领领 域域高高 速速 领领 域域经经 典典力力 学学材料鉴赏材料鉴赏第3页/共22页 第十七章:波粒二象性 17.1 17.1 能能 量量 量量 子子 化化第4页/共22页在火炉旁边有什么感觉?想想 一一 想想投在炉中的铁块开始是什么颜色?过一会又是什么颜色?暗红橘红黄白色看不出发光第5页/共22页1 1.概概 念念:一一 切切 物物 体体 都都 在在 辐辐 射射 电电 磁磁 波波,这这 种种 辐辐 射射 与与 物物 体体 的的 温温 度度 有有 关关,所所 以以 叫叫 做做 热热
3、辐辐 射射.一一 .热辐射热辐射 2 2.特特 点点:辐辐射射强强度度及及波波长长成成分分的的分分布布随随温温度度变变化化;随随着着温温度度的的升升高高,电电磁磁波波的的短短波波成成分分增增加加.室温时室温时波长波长较长较长的电磁波的电磁波;高温时高温时波长波长较短较短的电磁波的电磁波.低温物体发出的是 ;炽热物体发出的是 ;高温物体发出的是 .红外光可见光紫外光固固体体在在温温度度升升高高时时颜颜色色的的变变化化固固体体在在温温度度升升高高时时颜颜色色的的变变化化例如:铁块温度 从看不出发光到 暗 红经 橘 红 直到 黄 白 色第6页/共22页3.3.热辐射的原因:热辐射的原因:物体中每个分
4、子、原子或离子都在各物体中每个分子、原子或离子都在各自平衡位置附近以各种不同频率做无规则的微振动,每自平衡位置附近以各种不同频率做无规则的微振动,每个带电微粒的振动都会产生变化的电磁场,从而向外辐个带电微粒的振动都会产生变化的电磁场,从而向外辐射各种波长的电磁波,形成连续的电磁波谱射各种波长的电磁波,形成连续的电磁波谱.一一 .热辐射热辐射 4 4.热平衡状态:热平衡状态:物体的温度恒定时物体的温度恒定时,物体所吸收的能量等于物体所吸收的能量等于在同一时间内辐射的能量在同一时间内辐射的能量,这时得到的辐射称为平衡热辐射这时得到的辐射称为平衡热辐射.向外发射的电磁波能量向外发射的电磁波能量 =从
5、外界吸收的能量从外界吸收的能量 第7页/共22页从远处观察打开的窗子近似黑色从远处观察打开的窗子近似黑色想想 一一 想想从远处观察教学楼,打开的窗子与关闭的窗子有什么不同?为什么?第8页/共22页二二 .黑体与黑体辐射黑体与黑体辐射 1 1.定定义义:如如果果某某种种物物体体能能够够完完全全吸吸收收入入射射的的各各种种波波长长的的电电磁磁波波而而不不发发生生反反射射,则则称称这这种种物物体体为为绝绝对对黑黑体体,简简称称黑黑体体.物 体辐射电磁波吸收电磁波反射电磁波不透明材料制成的空腔上的小孔空腔壁上的小孔远处的窗口黑黑体体模模型型(理想模型)第9页/共22页二二 .黑体与黑体辐射黑体与黑体辐
6、射 物 体辐射电磁波吸收电磁波反射电磁波一般物体的辐射与温度、材料的种类及表面状况有关;但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,因而反映了某种具有普遍意义的客观规律。研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础 第10页/共22页1.测量黑体辐射的实验原理图平行光管平行光管平行光管平行光管三棱镜三棱镜三棱镜三棱镜T TT T空空空空 腔腔腔腔三三 .黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律 加热空腔使其温度升高加热空腔使其温度升高,空腔小孔就成了不同温空腔小孔就成了不同温度下的黑体,从小孔向外的辐射就是黑体辐射度下的黑体,从小孔向外的辐射就是黑体辐射.第11页/共22页单位时间内
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