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1、光的量子性第1页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)吸收本领（吸收比）吸收本领（吸收比）：单位时间射向温度为T的热平衡物体，在 间隔内的辐射能量为 ，其中被吸收的为 ，吸收本领 Kirchhoff定律定律：物体的辐射本领与吸收本领的比值（也可以用辐出度 和吸收比 的比值表示。）是波长和温度的普适函数 。第2页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)Stefan-
2、Boltzmann定律定律：黑体的辐出度与T的四次方成正比 ,为Stefan-Boltzmann普适常量 黑体黑体：表面不反射光，在任何温度下吸收射来的一切电磁辐射的物体。即定义吸收本领 的物体为绝对黑体，简称黑体。第3页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)黑与白黑与白：物体在低温时能吸收什么波长的光，高温时也会发出同样波长的光。吸收本领越强，即越“黑”的物体，发光本领也越强，即在高温时将越“白”。第4页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of L
3、ight）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)黑体的实验室实现：做一个闭合的空腔，表面开一个小孔，小孔表面为模拟黑体表面。外套铂加热器热电偶黑体辐射第5页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)黑体辐射实验曲线 第6页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)黑体辐射实验曲线 第7页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quant
4、ization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)Wien位移定律位移定律：1893年Wien假设谐振子的能量遵循 Boltzmann 分布律，认为在一定温度下黑体辐射本领有一个最大值，在光谱中的位置由 决定。2.897810-3 m K 第8页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)物理世界的黑体：把太阳当成黑体。太阳表面的辐射功率约为6.13107W m-3.用Wien位移定律估计,表面温度为5730K.把人体表面当成
5、黑体。人体表面温度为310K，用Wien位移定律估算，人体发射波长为9.35m的红外线。第9页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)物理世界的黑体：把宇宙空间当成黑体。在宇宙空间测得波长为1 mm的微波黑体辐射谱，它对应于温度2.736 K .第10页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)物理世界的黑体：Rayleigh 和和Jeans的黑体辐射本领表示式的黑体
6、辐射本领表示式：应用经典电磁理论，假设谐振子遵循能量均分律，导出黑体辐射本领表示式为 式中c为光速，k为Boltzmann常量。第11页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)物理世界的黑体：黑体的经典辐射定律及其困难黑体的经典辐射定律及其困难：在长波区，理论与实验曲线符合得很好。但随着频率增大（波长减小），理论与实验的差距越来越大。当波长趋于 0 时，能量趋于无穷大。这显然是荒谬的。这就称为发散困难或紫外困难。第12页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantizatio
7、n of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)黑体的经典辐射定律及其困难例7.1第13页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)非黑体非黑体：灰体和选择性辐射体 非黑体非黑体通常分为两类，即灰体和选择性辐射体 灰体是一种理想化模型。在相同温度下，灰体的单色辐出度按波长的分布曲线与黑体仅相差一个小于等于1 的确定的倍数 。第14页，此课件共15页哦第七章 光的量子性（Quantization of Light）7.2 经典辐射定律 (classical radiation laws)选择性辐射体的 随波长变化，且表现出随波长有显著起伏的特点。物理实体都是选择性辐射体，但在有限的波长范围内，有时也可将选择性辐射体按灰体处理，从而简化计算。第15页，此课件共15页哦