长江大学物理科学与技术学院：《大学物理》第六章 量子物理基础

a(1,)=1(p=0)推论I:(某物体若不能发射 某浪长的辐射能那么它也不 显然有: 能吸收这一波长的辐射能反 f(2,)=MB2()之亦然 二.黑体和黑体辐射的基本 在相同温度下黑体吸收本规律 领最大其发射本领也最大.1黑体 2黑体辐射实验结果 能完全吸收各种波长的 电磁浪而无反射的物体 B 最大,MB2和构成黑体空腔小孔可近似作为黑体 MB元 的材料及表面无关 当T↑,MBA:每一温度T对应 条曲线;且T↑,.An

能完全吸收各种波长的 电磁波而无反射的物体. 二. 黑体和黑体辐射的基本 规律 空腔小孔可近似作为黑体. 推论II:(某)物体若不能发射 某波长的辐射能,那么它也不 能吸收这一波长的辐射能,反 之亦然. 1.黑体 在相同温度下,黑体吸收本 领最大,其发射本领也最大. ( , ) 1 ( = 0) B B   T  f ( ,T) M (T)  = B 显然有: MB 最大, MB  和构成黑体 的材料及表面无关. 2.黑体辐射实验结果: 当T↑, MB  ↑↑;每一温度T对应一 条曲线;且T↑ , ↓. m

2(x,)=1(p2=0) 20D0K 显然有: fa,T)=MR(T) 1500K 在相同温度下,黑体吸收本 I250K 领最大,其发射本领也最大 2黑体辐射实验结果 理论物理学家寻找MB2(T g最大 MB元 的材料及表面无关 和构成黑体3斯特藩玻耳兹曼定律 黑体的辐出度与黑体 当T↑,MB2↑:每一温度T对应一的温度的四次方成正 条曲线;且T↑,.An 比、(热力学得出)

在相同温度下,黑体吸收本 领最大,其发射本领也最大. ( , ) 1 ( = 0) B B   T  f ( ,T) M (T)  = B 显然有: MB 最大, MB  和构成黑体 的材料及表面无关. 2.黑体辐射实验结果: 当T↑, MB  ↑↑;每一温度T对应一 条曲线;且T↑ , ↓. m M (T) 理论物理学家寻找 B 3. 斯特藩-玻耳兹曼定律 黑体的辐出度与黑体 的温度的四次方成正 比.(由热力学得出)

M(T)=」Mm2()d2=ar 20D0K o=567×108W/m2K4 斯特藩-玻耳兹曼常数 1500K 定律只适用于黑体 I250K 显然斯特藩-玻耳兹 曼未批出f(,T) 理论物理学家寻找MB2(T 4.维恩定律 假设腔内谐振子的能量 3.斯特藩-玻耳兹曼定律 按瓌耳兹曼分布可得出: 黑体的辐出度与黑体 5-B/7 的温度的四次方成正 MR(T=ane 比、(热力学得出)

M (T) 理论物理学家寻找 B 3. 斯特藩-玻耳兹曼定律 黑体的辐出度与黑体 的温度的四次方成正 比.(由热力学得出)  = 5.6710-8 W/m2K4 4 0 MB (T) = MB (T)d = T   定律只适用于黑体. 显然,斯特藩-玻耳兹 曼未找出 4．维恩定律 假设腔内谐振子的能量 按玻耳兹曼分布,可得出: T B M T e      − − = 5 ( ) ——斯特藩-玻耳兹曼常数 f (,T)

M()=Mm2()d2=σr公式只在短波高频区 低温时才和实验相符在长 o=567×108W/m2K4 浪范围内与实验不符.显然, 斯特藩-玻耳玆曼常数维恩未找出 f(27) 定律只适用于黑体 但令dMB2(T 显然斯特藩-玻耳兹 曼未找出f(元,T) 可得维恩位移定律 2.T= b 4.维恩定律 b=2.897756×10 假设腔内谐振子的能量 按玻耳炫曼分布可得出:当黑体的温度升高时与单 色辐出度M的峰值对应的 5-B/7 MR(T=ane 波长λm向短浪方向移动 这与实验一致

公式只在短波(高频)区, 低温时才和实验相符,在长 波范围内与实验不符.显然, 维恩未找出 f (,T) 但令 0 ( ) =   d dMB T  = 5.6710-8 W/m2K4 4 0 MB (T) = MB (T)d = T   定律只适用于黑体. 显然,斯特藩-玻耳兹 曼未找出 4．维恩定律 假设腔内谐振子的能量 按玻耳兹曼分布,可得出: T B M T e      − − = 5 ( ) ——斯特藩-玻耳兹曼常数 f (,T) 可得 m T = b b = 2.897756×10-3 m·K 当黑体的温度升高时,与单 色辐出度M的峰值对应的 波长m向短波方向移动. 这与实验一致. 维恩位移定律

例1:从太阳光谱的实验观 公式只在短波(高频)区, 测中测知单色辐出度的峰低温时才和实验相符在长 值所相对应的波长为 波范围内与实验不符.显然, 483m试由此估计太阳表维恩未找出 f(,T) 面的温度 但令dMB2(T) 解:把太阳背景视为黑体,可得维恩位移定律 太阳可视为黑体中的小孔 2. T= b 由维恩位移定律 b=2.897756X10 T=b=2898×10600K当黑本的温度升高时与单 483×10 n 色辐出度M的峰值对应的 也可由此方法估算宇宙中其波长λm向短波方向移动 它发光星体的表面温度 这与实验一致

公式只在短波(高频)区, 低温时才和实验相符,在长 波范围内与实验不符.显然, 维恩未找出 f (,T) 但令 0 ( ) =   d dMB T 可得 m T = b b = 2.897756×10-3 m·K 当黑体的温度升高时,与单 色辐出度M的峰值对应的 波长m向短波方向移动. 这与实验一致. 维恩位移定律 例1:从太阳光谱的实验观 测中,测知单色辐出度的峰 值所相对应的波长为 483nm.试由此估计太阳表 面的温度. 解: 把太阳背景视为黑体, 太阳可视为黑体中的小孔. 由维恩位移定律 6 000K 483 10 2.898 10 9 3    = = − − m b T  也可由此方法估算宇宙中其 它发光星体的表面温度