二、热辐射 任何温度下的任何物体都能发出热辐射 热辐射的能量大小和成份取决于辐射体温度,遵从基尔霍夫定律; 温度越低,辐射能量越小,长波(如红外线)成份越多 温度越高,辐射能量越大,短波(如紫外线)成份越多 三、黑体辐射 1、黑体:表面不反光,能在任何温度下吸收入射的一切频率电磁波的 物体,称为绝对黑体,简称黑体 (2,7) 可见光 2、黑体辐射实验曲线 每条曲线有一个极大值 随温度升高,辐出度 度 (能量)快速增大; 随温度升高,极大值向 短波移动; 0,M-0 500100015002000
二、热辐射 • 任何温度下的任何物体都能发出热辐射； • 热辐射的能量大小和成份取决于辐射体温度，遵从基尔霍夫定律； 温度越低，辐射能量越小，长波（如红外线）成份越多； 温度越高，辐射能量越大，短波（如紫外线）成份越多。 三、黑体辐射 1、黑体：表面不反光，能在任何温度下吸收入射的一切频率电磁波的 物体，称为绝对黑体，简称黑体。 2、黑体辐射实验曲线： • 每条曲线有一个极大值 • 随温度升高，辐出度 （能量）快速增大； • 随温度升高，极大值向 短波移动； • λ→0,M →0 (nm) M(,T) 0 500 1000 1500 2000 可见光 温 度
3、黑体辐射的经典规律 从上图可看出,解决黑体辐射问题关键是找出辐出度M(λ,T)的具 体表达式。围绕该图,众多物理学家从经典理论出发,进行了大量的工作, 其中以下述结论相对有效: A:斯忒藩一波尔兹曼定律:辐射总能量∝T4。一与曲线总趋势吻合 B、维恩位移定律:T·n=b(为与温度无关的常量) T增大时,曲线最大值向短波移动; T不太高时,辐射能量主要集中一长波区,发出红外线和红色光; ·T较高时,辐射能量主要集中一短波区,发出紫外线和白光 在温度较高时,维恩定律结论与实验曲线基本吻合。 C、瑞利一金斯定律:M(2,7) 2nc kT 在长波区与实验曲线相当吻合; 紫外灾难 随波长λ的减小,与实验曲线差距增大 当2→0时,M→>∞,与实验曲线(M→0)相矛盾
3、黑体辐射的经典规律： 从上图可看出，解决黑体辐射问题关键是找出辐出度 M（λ，T）的具 体表达式。围绕该图，众多物理学家从经典理论出发，进行了大量的工作， 其中以下述结论相对有效： A：斯忒藩—波尔兹曼定律：辐射总能量∝T 4 。—与曲线总趋势吻合 B、维恩位移定律： T b (b为与温度无关的常量) m = • T增大时，曲线最大值向短波移动； • T不太高时，辐射能量主要集中一长波区，发出红外线和红色光； • T较高时，辐射能量主要集中一短波区，发出紫外线和白光； ∴ 在温度较高时，维恩定律结论与实验曲线基本吻合。 C、瑞利—金斯定律： ( ) k T c M T 4 2 , = • 在长波区与实验曲线相当吻合； • 随波长λ的减小，与实验曲线差距增大； • 当 → 0时,M → ,与实验曲线(M → 0)相矛盾 紫外灾难