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1、第十七章波粒二象性科学的历史不仅是一连串事实、科学的历史不仅是一连串事实、规则和随之而来的数学描述，它也是规则和随之而来的数学描述，它也是一部概念的历史。当我们进入一个新一部概念的历史。当我们进入一个新的领域时，常常需要新的概念。的领域时，常常需要新的概念。普朗克普朗克在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云开尔文开尔文1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经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
2、修补工作就基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。行了。”乌云一：黑体辐射乌云一：黑体辐射乌云二：迈克尔逊实验乌云二：迈克尔逊实验（以太问题）正是这两朵乌云发展成为一场革命的风暴，浇灌正是这两朵乌云发展成为一场革命的风暴，浇灌着两朵花蕾，事隔不到一年（着两朵花蕾，事隔不到一年（1900年底），第一朵绽年底），第一朵绽放出量子论的花瓣，紧接着（放出量子论的花瓣，紧接着（1905年）第二朵绽放出年）第二朵绽放出相对论的芳香。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理相对论的芳香。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。学发展到了一个更为辽阔的领域。物理学新纪元的到来物理
3、学新纪元的到来能量量子化的发现能量量子化的发现一、黑体与黑体辐射一、黑体与黑体辐射思考与讨论：当你坐在火炉旁时有什么感觉？为什么会有这种感觉？1热辐射：周围的一切物体都在辐射，这种辐射与物体的有关，所以叫做热辐射2黑体：某种物体能够吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是，简称。一般材料的物体，辐射的电磁波除与有关，还与的种类及状况有关。电磁波温度完全绝对黑体黑体温度材料表面自学提纲自学提纲（1）热辐射现象。）热辐射现象。温度从看不出发光到暗红到橙色到黄白色。热辐射特性热辐射特性:辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同（2）黑体
4、）黑体(能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体体，称为绝对黑体，简称黑体)思考与讨论：思考与讨论：一座建设中的楼房还没有安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处观察，把室内的亮度与楼房外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？注意:黑体看上去黑体看上去不一定不一定是黑的，是黑的，只有当其自身辐射的可见光非只有当其自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于由较些可看作黑体的物体由于由较强的辐射，看起来还会很明亮，强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔，一些发如炼钢炉口上的小
5、孔，一些发光物体（太阳、白炽灯灯丝）光物体（太阳、白炽灯灯丝）也被当作黑体处理。也被当作黑体处理。二、黑体辐射的实验规律二、黑体辐射的实验规律1黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有。另一方面，辐射强度的极大值向波长较的方向移动。自学提纲自学提纲温度增加短如何解释黑体辐射的实验规律？热学和电磁学-紫外灾难三、能量子：（超越牛顿的发现）三、能量子：（超越牛顿的发现）自学提纲：自学提纲：1定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能时，只能辐射和吸收某个最小能量值的。即：能的辐射或者吸收只能是。这个不可再分的最小值叫做。2能量大小：=h，其中是电
6、磁波的频率，h称为常量。h=。3能量的量子化：在微观世界中能量是的，或者说微观粒子的能量是的，这种现象叫能量的量子化。整数倍普朗克能量子6.62610-34JS 量子化量子化分立一份一份的=hh=6.626h=6.6261010-34-34J JS S 1918年普朗克荣获了诺贝尔物理学奖年普朗克荣获了诺贝尔物理学奖。他的墓碑上只刻着他的姓名和他的墓碑上只刻着他的姓名和h=6.62610-34JS1对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（）A温度温度B材料材料C表面状况表面状况D质量质量A2黑体辐射的实验规律如右图示，由图可知（黑体辐射的实验规律如右图示，由图可知（）A随温度升高，各波长的辐射强度都增加随温度升高，各波长的辐射强度都增加B随温度降低，各波长的辐射强度都增加随温度降低，各波长的辐射强度都增加C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动向移动D随温度降低，辐射强度的极大值随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动向波长较长的方向移动ACD