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1、能量量子化 现在学习的是第1页，共14页 1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成，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后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。的修补工作就行了。”-开尔文开尔文-也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实
2、和有眼力的科学家，但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人令人不安的乌云不安的乌云，-”现在学习的是第2页，共14页这这两朵乌云两朵乌云是指什么呢？是指什么呢？一朵一朵：与黑体辐射有关：与黑体辐射有关量子力学量子力学另一朵另一朵：与迈克尔逊实验有关：与迈克尔逊实验有关相对论相对论现在学习的是第3页，共14页17.1 17.1 能量量子化能量量子化现在学习的是第4页，共14页 一切物体在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波，这一切物体在任何温度下都在辐射
3、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为热辐射热辐射。任何物体任何温度下均存在热辐射任何物体任何温度下均存在热辐射,热辐射与温度有关。热辐射与温度有关。固体在温度升高时颜色的变化固体在温度升高时颜色的变化14001400K K800800K K10001000K K12001200K K一、热辐射现象及其特点一、热辐射现象及其特点一、热辐射现象及其特点一、热辐射现象及其特点 黑体与黑体与黑体辐射黑体辐射 例如：铁块例如：铁块 温度温度 从从看不出发光看不出发光到到暗红暗红到到橙色橙色到到黄白色黄白色现在学习
4、的是第5页，共14页直觉直觉:低温物体发出的是低温物体发出的是红外光（线）红外光（线）炽热物体发出的是炽热物体发出的是可见光可见光 高温物体发出的是高温物体发出的是紫外光（线）紫外光（线）现在学习的是第6页，共14页 某种物体能够某种物体能够全部吸收入射的各种波长的电磁波全部吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射而不发生反射、这种物体称为、这种物体称为绝对黑体绝对黑体。简称。简称黑体。黑体。三、黑体辐射实验规律三、黑体辐射实验规律三、黑体辐射实验规律三、黑体辐射实验规律 不透明的材料制成带小孔的空腔不透明的材料制成带小孔的空腔,从小孔射入的电从小孔射入的电磁波在空腔内多次反射和吸收，最终不能从
5、空腔射出，磁波在空腔内多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔这个小孔就可近似看作就可近似看作黑体黑体。黑体模型黑体模型黑体是理想化模型黑体是理想化模型现在学习的是第7页，共14页空腔上的小孔空腔上的小孔炼钢炉上的小洞炼钢炉上的小洞向远处观察打开的向远处观察打开的窗子窗子近似黑体近似黑体现在学习的是第8页，共14页0 1 2 3 4 5 6(m)1700K1500K1300K1100K黑体辐射的实验规律黑体辐射的实验规律随温度的升高，辐射强度与波长的关系：1，各种波长的辐射强度都有增加各种波长的辐射强度都有增加。2，辐射强度的极大值向波长较短的方向移辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。动
6、。现在学习的是第9页，共14页o实验值/m维恩线维恩线瑞利瑞利-金斯线金斯线紫紫外外灾灾难难普普朗朗克克线线12345678如何解释黑体辐射的实验规律呢？如何解释黑体辐射的实验规律呢？现在学习的是第10页，共14页 普朗克于普朗克于19001900年底，提出大胆假设：振动着的带电微粒的能年底，提出大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值量只能是某一最小能量值 的整数倍的整数倍即：即：,2,2,3,3,.n n.n n为正整数，称为为正整数，称为量子数。量子数。这这一最小能量一最小能量称为称为能量子能量子。对于频率为对于频率为的电磁波，最小能量为的电磁波，最小能量为能量能量微观量微观
7、量子子宏观宏观经典经典能量量子化假说能量量子化假说其中h=6.6310-34Js，后人称之为普朗克常量现在学习的是第11页，共14页(m)1 2 3 5 6 8 947普朗克普朗克实验值实验值现在学习的是第12页，共14页黑体辐射公式（不要求）黑体辐射公式（不要求）1900.10.19 普朗克在德国物普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑理学会会议上提出一个黑体辐射公式体辐射公式M.Planck 德国人德国人 18581947现在学习的是第13页，共14页 本节课的主要知识本节课的主要知识:微观粒子的运动是微观粒子的运动是不连续的不连续的,在发射和吸收能量的时候，不在发射和吸收能量的时候，不是连续的，而是一份一份的。能量是是连续的，而是一份一份的。能量是h 的的整数倍。整数倍。每份能量为每份能量为:现在学习的是第14页，共14页