第一章波粒二象性 黑体辐射 光电效应 光的二象性光子 四、康普顿散射 五、粒子的波动性 六、概率波与概率幅 七、不确定关系
第一章 波粒二象性 一、黑体辐射 二、光电效应 三、光的二象性 光子 四、康普顿散射 五、粒子的波动性 六、概率波与概率幅 七、不确定关系
黑体辐射 口当物体辐射的能量等于在同一时间内所吸收的 能量,物体和辐射场达到热平衡,称为平衡热辐 射。这时物体的温度固定。以下只讨论平衡热辐 射 口单位时间内从物体单位表面发出的波长在A附 近单位波长间隔内的电磁波的能量称为单色辐出 度(单色辐射本领)M2 SI单位W/m3 口辐出度(总辐射 M(T)=M,(T)dn 本领)M(T)
❑当物体辐射的能量等于在同一时间内所吸收的 能量，物体和辐射场达到热平衡，称为平衡热辐 射。这时物体的温度固定。以下只讨论平衡热辐 射。 = 0 ❑辐出度（总辐射 M(T) M (T)d 本领）M（T） 一、黑体辐射 ❑单位时间内从物体单位表面发出的波长在 附 近单位波长间隔内的电磁波的能量称为单色辐出 度（单色辐射本领）M SI单位 W/m3
黑体辐射 2.黑体辐射的基本规律 口黑体:能完全吸收各种波长电磁波而无反射 的物体 口物体辐射的电磁波和吸收的电磁波相同(实 验结果) 口黑体能完全辐射各种波长的光,M2最大且 只与温度有关而和材料及表面状态无关 口利用黑体可撇开材料的具体性质来普遍地研 究热辐射本身的规律
2.黑体辐射的基本规律 ❑黑体：能完全吸收各种波长电磁波而无反射 的物体 一、黑体辐射 ❑物体辐射的电磁波和吸收的电磁波相同（实 验结果） ❑黑体能完全辐射各种波长的光，M 最大且 只与温度有关而和材料及表面状态无关 ❑利用黑体可撇开材料的具体性质来普遍地研 究热辐射本身的规律
黑体辐射 口维恩设计的黑体 不透明材料空腔开一个面 积远小于空腔内表面积的小 孔。小孔能完全吸收各种波 长的入射电磁波而成为黑体 口斯特藩玻耳兹曼定律 M(m)=74 其中σ=5.67×108W/m,称为斯特藩 玻耳兹曼常量
❑维恩设计的黑体 不透明材料空腔开一个面 积远小于空腔内表面积的小 孔。小孔能完全吸收各种波 长的入射电磁波而成为黑体。 ❑斯特藩—玻耳兹曼定律 M(T)=T 4 其中 = 5.6710-8 W/m 2K 4 ，称为斯特藩— 玻耳兹曼常量。 一、黑体辐射
黑体辐射 口维思位移定律 见.T=bb=2.897756×103mF M2(T) 如太阳T=6000k maX =500nm,白光 1700K 白炽灯T=2000k 1500K 入=1448nm 1100K maX 色泽偏红
❑维思位移定律 一、黑体辐射 m T = b b = 2.897756×10-3 m·K 如太阳 T = 6000k max = 500nm，白光 白炽灯 T = 2000k 色泽偏红 max =1448nm
黑体辐射 3.经典物理的困难 口空腔壁产生的热辐射可想象成以壁为节点的 许多驻波 由经典理论 导出的 实验曲线瑞利金斯线 M4(T~公 式都与实验 结果不符合! 维恩线
3.经典物理的困难 ❑空腔壁产生的热辐射可想象成以壁为节点的 许多驻波。 一、黑体辐射 由经典理论 导出的 M (T)～ 公 式都与实验 结果不符合！
黑体辐射 ④普假瘫熊鸷0)说和黑体辐射公式 对频率为ν的电磁辐射,物体只能以hν为能 量单位发射或吸收它。 h=6.6260755×1034Js是普朗克常数 能量 4hv 3hv why h 经典 量子
4.普朗克的能量子假说和黑体辐射公式 一、黑体辐射 ❑普朗克假定（1900） 对频率为 的电磁辐射，物体只能以 h 为能 量单位发射或吸收它。 h = 6.6260755×10-34 J·s 是普朗克常数 经典 量子 能 量
黑体辐射 口普朗克公式 M (T) 2丌c-h 5/2kT 实验结果 瑞利一金斯线 普朗克线 维恩线
❑普朗克公式 一、黑体辐射 ( ) 1 / 1 5 2 2 − = hc kT e c h M T
黑体辐射 5.宇宙背景辐射 A.A. Penzias和R.W. Wilson(1964)在 用射电望远镜探测中性氢原子谱时,发现了T 3.1K的宇宙背景辐射,这是宇宙大爆炸 后留下的充满整个宇宙的电磁辐射
5.宇宙背景辐射 A．A. Penzias 和R．W．Wilson（1964）在 用射电望远镜探测中性氢原子谱时，发现了T = 3.1 K 的宇宙背景辐射, 这是宇宙大爆炸 后留下的充满整个宇宙的电磁辐射。 一、黑体辐射
二、光电效应 1.实验装置和相关概念 口金属及其化合物在电 GD 光 磁辐射下发射电子的现 K A 象称为光电效应,所发 射的电子称为光电子 口K阴极,A—阳极
二、光电效应 1.实验装置和相关概念 ❑金属及其化合物在电 磁辐射下发射电子的现 象称为光电效应，所发 射的电子称为光电子。 ❑K—阴极，A—阳极