黑体辐射能量量子化
化学先生 / 2019-08-23
任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有- 定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。
为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体一一黑体 (black body), 以此作为热辐射研究的标准物体。所谓照体是指人射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射(当然黑体仍然要向外辐射)。
黑洞也许就是理想的黑体。带有一微孔的空心金属球，非常接近于黑体，进人金属球小孔的辐射，经过多次吸收、反射、使射人的辐射实际上全部被吸收。当空腔受热时，空腔壁会发出辐射，极小部分通过小孔逸出。当时，科学家通过对黑体辐射的研究总结出了若干经验定律。
1896 年德国物理学家维恩根据热力学理论，把光看作种类似于分子的东西， 提出了一个经验公式， 虽然这个公式在恒波领城和试验数据相符，但是在长波领城与试验数据却完全不符。后来，英国物理学家瑞利与金斯根据经典电动力学和经典统计物理学，把光看作是振动着的波的汇集，提出了另个公式。 但这个公式适用于长波领城， 并不适用于短波领城，特别值得指出的是，使用这个公式却推导出一个荒谬的结论:在短波紫外光区，理论值随波长的减少面很快增长，以致趋向于无穷大，即在紫色一端发散；这显然与实际不符。因为在一个有限的空腔内，根本不可能存在无限大的能量。
1900年12月14日，德国物理学家普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释上的困难，以“正常光谱中能量分布的理论”为题，在德国物理学会上宣布了自己大胆的假设。首先提出了一个能量量子化假设。这是一个与经典物理学基本原理完全对立的假说。根据这假说， 在光波的发射和吸收过程中，发射体和吸收体的能量变化是不连续的，能量值只能取某个最小能量元的整数倍。
编辑网站https://www.999gou.cn 999化工商城
闽ICP备15011996号-4
|
闽公网安备32011202000099号
|
