1、,无锡市第一中学,1900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望新世纪的发言:,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在加几位罢了！,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：,这两朵乌云是指什么呢？,一朵：与黑体辐射有关量子力学 另一朵：与迈克尔逊实验有关相对论,思考与讨论,1，在炉火旁边有什么感觉？ 2，投在炉中的铁块一开始是什么颜色？过一会儿又是什么颜色？,一、黑体与黑体辐射,1、热辐射: （1）定义：一切物体由于分子、原子受到激发都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关,故称为热辐
2、射； （2）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。温度升高，辐射电磁波中短波长成分更多； （3）热辐射不需要高温，在任何温度下都会发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强。,固体在温度升高时颜色的变化,例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色,直觉:低温物体发出的是红外光（线）炽热物体发出的是可见光高温物体发出的是紫外光（线）,某种物体能够全部吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射、这种物体称为绝对黑体。简称黑体。,2、黑体辐射实验规律,不透明的材料制成带小孔的空腔,从小孔射入的电磁波在空腔内多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就可近似看作黑体。,
3、黑体模型,黑体是理想化模型,空腔上的小孔 炼钢炉上的小洞,向远处观察打开的窗子 近似黑体,一、黑体与黑体辐射,实验表明对于一般材料的物体，辐射 电磁波的情况除与温度有关外还与材料的 种类及表面状况有关而黑体辐射电磁波的 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通意义的客观规律于 是，在研究热辐射的规律时人们特别注意 对黑体辐射的研究.,0 1 2 3 4 5 6,(m),1700K,1500K,1300K,1100K,实验规律： 1、每一条曲线都有一极大值。 2、随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增大，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。,二、黑体辐射实验规律,辐射强
4、度,如何解释黑体辐射的实验规律呢？,三、能量子 超越牛顿的发现,微观世界的某些规律，在我们宏观世弄看来可能非常奇怪。,普朗克于1900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 的整数倍即：, 2, 3, . n. n为正整数，称为量子数。 这一最小能量称为能量子。,对于频率为的电磁波，最小能量为,能量,微观量子,宏观 经典,能量量子化假说,其中h=6.6310-34Js，后人称之为普朗克常量,三、能量子 超越牛顿的发现,问题与练习,在一杯开水中放入一枝温度计，开水静置室内，可以看到开水的温度逐渐降低的，既然从微观的角度来看能量是一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降低？,解答：开水向外辐射的每一份能量子能量很小（微观量）， 而水降低1摄氏度释放的能量很大（宏观量），由于温度计 的精度不够，所以观察到的温度计的温度不是一段一段降低的。,
