课件172张PPT。1第十五章 量子物理基础 §15-1 黑体辐射、普朗克量子假说 §15-2 光的量子性 §15-3 玻尔的氢原子理论 §15-4 粒子的波动性 §15-5 测不准关系 §15-6 波函数 薛定谔方程 §15-7 薛定谔方程在几个一维问题中的应用 §15-8 量子力学对氢原子的处理 §15-9 斯特恩－盖拉赫实验 §15-10 电子自旋 §15-11 原子的壳层结构11 、辐射： 化学发光、光致发光、场致发光、阴极发光、热辐射§ 15-1 黑体辐射、普朗克量子假说3 、热辐射的一般特点：(1）物质在任何温度下都有热辐射。 (2）温度越高，发射的能量越大，发射的电磁波的波长越短。一、热辐射以下只讨论平衡热辐射。2、热辐射： 组成物质的诸微观粒子在热运动时都要使物体辐射电磁波，产生辐射场。这种与温度有关的辐射现象，称为热辐射 是物质以发射电磁波的形式向外界输出能量。1二、单色辐射本领 为了定量地描述不同物体在不同的温度下物体进行热辐射的能力，而引入单色辐射本领。1,单色辐射本领 Mλ(T) 单位时间内从物体单位表面发出的波长在λ附近单位波长间隔内的电磁波的能量 M λ（ T ）称单色辐射本领。 (单色辐出度) 单色辐本领反映了在不同温度下辐射能按波长分布的情况。 实验表明：不同的物体，不同的表面（如光滑程度）其单色 发射本领是大不相同的。（例如：如果我们目的是散热，则应：加大表面积，使表面粗糙，使其颜色加深） 单色辐射本领 M λ（ T ）是温度 T 和波长λ的函数。12 、吸收比、反射比和基尔霍夫定律（ 1 ）吸收比、反射比吸收比：物体吸收的能量和入射总能量的比值，?（?，T） 反射比：物体反射的能量和入射总能量的比值，?（?，T)（ 2 ）基尔霍夫定律 基尔霍夫在 1860 年从理论上推得物体单色辐射本领与单色吸收比之间的关系: 所有物体的单色辐射本领 Mλ(T) 与该物体的单色吸收比的比值为一恒量。 ①这个恒量与物体的性质无关，而只与物体的温度和辐射能的波长有关。1②说明物体的单色吸收比大的物体，其单色辐出度也大。 （例如黑色物体，吸热能力强，其辐出本领也大）③若物体不能发射某一波长的辐射能，那么该物体也就不能吸收这一波长的辐射能。＊关于物体颜色的说明：――均指可见光范围例如，红色――表示除红光外，其余都吸收（其余类推）。 白色――表示对所有波长的光都不吸收。 黑色――表示对所有波长的光都吸收。1三、绝对黑体1 、绝对黑体模型 由于物体辐射的光和吸收的光相同，因此黑体能辐射各种波长的光。它的M ?(T）最大，且只与温度有关。 用不透明材料制成的开一个小孔的空腔，小孔面积远小于空腔内表面积，射入的电磁波能量几乎全部被吸收。小孔能完全吸收各种波长的入射电磁波而成为黑体模型。 有一类物体不论它们组成成分如何，它们在常温下，几乎对所有波长的辐射能都能吸收。黑体: 能完全吸收照射到它上面的各种波长的光的物体。 例如优质烟煤和黑色珐琅对太阳光的吸收能力可达 99 ％。1（ 1 ）任何物体的单色辐射本领和单色吸收比等于一个恒量，而这个恒量就是同温度下绝对黑体的单色辐射本领。（ 2 ）若知道了绝对黑体的单色辐射本领，就可了解所有物体的辐射规律，因此，研究绝对黑体的辐射规律就对研究热辐射极为重要。式中 MB?(T）叫做绝对黑体的单色辐射本领。由基尔霍夫定律2 、绝对黑体就是吸收系数?(? ,T)＝1的物体。 可知，这类物体在温度相同时，发射的辐射能按波长分布的规律就完全相同。13 、绝对黑体单色辐射本领按波长分布曲线 MBλ(T) 只和温度有关 保持一定温度，用实验方法可测出单色辐射本领随波长的变化曲线。取不同的温度得到不同的实验曲线，如图。1 对待这个实验曲线，许多物理学家从不同的侧面进行了研究，并得出许多重要结论。下面是有代表意义的两条： 斯忒藩――玻尔兹 ... ...
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