走進量子力學（2）

博科園-天文物理《量子力學》專題：

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普朗克假設

任何物體在任何溫度下，都向外發射波長不同的電磁波．在不同的溫度下發出的各種電磁波的能量按波長的分布不同。這種能量按波長的分布隨溫度而不同的電磁輻射叫做熱輻射。

馬克斯-普朗克

為了定量描述某物體在一定溫度下發出的能量隨波長的分布，引入「色輻射本領」(也叫單色輻出度)的概念。

波長為λ的單色輻射本領是指單位時間內從物體的單位面積上發出的波長在λ附近單位波長間隔所輻射的能量．通常用Mλ(T)表示。

能全部吸收投射在它上面的各種波長的電磁波的物體叫做絕對黑體，簡稱黑體。絕對黑體的吸收本領最大，輻射本領也最大。

1、斯忒藩－玻耳茲曼定律

黑體輻射的總輻射本領(也叫輻射出射度)?

黑體的總輻射本領隨溫度的升高而急劇增加。

2、維恩位移定律

在任意溫度下，黑體的輻射本領都有一個極大值，這個極大值對應的波長用λm表示，稱為峰值波長。λm與溫度T有如下確定的關係：λ（m）T=b，b=0.002897m·K，稱為維恩常量

上式稱為維恩位移定律。當絕對黑體的溫度升高時，單色輻射出射度最大值向短波方向移動。

1900年，普朗克從理論上推導出一個與實驗符合得非常好的公式：

為推導出這個公式，普朗克作了如下兩條假設：

(1)黑體是由帶電諧振子組成(即把組成空腔壁的分子、原子的振動看做線性諧振子)．這些諧振子輻射電磁波，並和周圍的電磁場交換能量。

(2)這些諧振子的能量不能連續變化，只能取一些分立值，這些分立值是最小能量ε的整數倍，即?

ε，2ε，3ε，…，nε，… n為正整數?

而且假設頻率為ν的諧振子的最小能量為ε=hν稱為能量子，h稱為普朗克常數

圖/文整理於：百度百科

百科詞條：普朗克假設

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