例。若视太阳为黑体,测得m=510mm 由 Tam =b I 定出T=5700K 斯特藩玻耳兹曼定律和 维恩位移律是测量高温、 遥感和红外追踪等技术的 物理基础。 红外照相机拍摄的 人的头部的热图 热的地方显白色, 冷的地方显黑色。 维恩因热辐射定律的发现 1911年获诺贝尔物理学奖
16 例。若视太阳为黑体，测得 m = 510nm 由 T m = b 定出 T表 面 = 5700K 维恩 因热辐射定律的发现 1911年获诺贝尔物理学奖 斯特藩—玻耳兹曼定律和 维恩位移律是测量高温、 遥感和红外追踪等技术的 物理基础。 红外照相机拍摄的 人的头部的热图 热的地方显白色， 冷的地方显黑色
经典物理学所遇到的困难 如何解释黑体辐射实验曲线? 空腔壁产生的热辐射,想象 成空腔壁内有许多以壁为 节点的电磁驻波。 但是, 由经典理论导出的M(~v 公式都与实验结果不符合! 其中最典型的是维恩公式 黑体内的驻波和瑞利_金斯公式 17
17 三.经典物理学所遇到的困难 ---- 如何解释黑体辐射实验曲线？ 空腔壁产生的热辐射，想象 成空腔壁内有许多以壁为 节点的电磁驻波。 其中最典型的是维恩公式 黑体内的驻波 和瑞利—金斯公式 但是， 由经典理论导出的M (T)～ 公式都与实验结果不符合！
(1)维恩公式(非前面的维恩位移公式) 假定驻波能量按频率的分布类似于 (经典的)麦克斯韦速度分布率。得 M, r=ave-Bv/T 在低频段,维恩线偏离实验曲线! (2)瑞利金斯公式 假定驻波的平均能量为kT (经典的能量均分定理),得 2Tv M T 在高频段(紫外区)与实验明显不符, 短波极限为无限大“紫外灾难”! 18
18 （1）维恩公式（非前面的维恩位移公式） 假定驻波能量按频率的分布类似于 （经典的）麦克斯韦速度分布率。得 （2）瑞利—金斯公式 假定驻波的平均能量为 kT （经典的能量均分定理），得 在低频段，维恩线偏离实验曲线！ 在高频段 (紫外区)与实验明显不符， 短波极限为无限大—“紫外灾难”！ ( ) / T M T e − = 3 ( ) kT C M T 2 3 2 =
M 瑞利-金斯公式 实验曲线 普朗克公式 3 T=2000K 维恩公式 2 /101Hz 黑体热辐射的理论与实验结果的比较
19 黑体热辐射的理论与实验结果的比较 M
四.普朗克的能量子假说和黑体热辐射公式 1.普朗克假设(1900年) 普朗克(1858-1947年)与鲁本斯。 普朗克认为空腔黑体的热平衡状态,是组成腔壁 的带电诸振子和腔内的电磁辐射交换能量而达到 平衡的结果 川谐振子的能量只能是 E=nhy n=1.2 即物体发射或吸收电磁辐射 只能以“量子”方式进行,每 个能量子的能量为E=hv 其中h=6.626×10-34Js称为普朗克常数
20 四.普朗克的能量子假说和黑体热辐射公式 1.普朗克假设（1900年） 普朗克(1858-1947年)与鲁本斯。 即物体发射或吸收电磁辐射 只能以“量子”方式进行，每 个能量子的能量为 = h 。 其中 h = 6.626×10- 3 4 J·s 称为普朗克常数。 普朗克认为空腔黑体的热平衡状态，是组成腔壁 的带电谐振子和腔内的电磁辐射交换能量而达到 平衡的结果。 谐振子的能量只能是 E = nh n = 1,2,