能量量子化

2024-01-08 20:02:12輔導探討272

能量量子化

熱輻射

1.概念：我們周圍的一切物體，在任何溫度下都在輻射各種波長的電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫做熱輻射。

2.特征：

（1）輻射強度及波長的分布隨溫度變化；隨著溫度升高，電磁波的短波成分增加。

（2）任何物體（氣、液、固）在任何溫度下，都會有熱輻射。

（3）熱輻射波譜是連續(xù)譜，各種波磁長(頻率)都有，但是強度不同。

（4）熱輻射強度按波長(頻率)的分布和溫度有關(guān)。（低溫物體發(fā)出的是紅外光；熾熱物體發(fā)出的是可見光；
高溫物體發(fā)出的是紫外光。）

黑體及黑體輻射

1.黑體：如果一個物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波，而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。

2、黑體輻射實驗規(guī)律

發(fā)現(xiàn)：隨溫度的升高
①各種波長的輻射強度都在增加。
②輻射強度的最大值向短波方向移動。

說明：⑴黑體是個理想化的模型。黑體不一定是黑色的物體。例：開小洞的煉鋼爐，遠處的窗口等可近似看作黑體。

⑵對于黑體，在相同溫度下的輻射規(guī)律是相同的。

⑶一般物體的輻射與溫度、材料、表面狀況有關(guān)，但黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)。

⑷黑體雖然不反射電磁波，但是可以向外輻射電磁波。

維恩的半經(jīng)驗公式：短波符合；長波不符合。瑞利—-金斯公式：長波符合；短波荒唐。歷史上叫做紫外災難

能量子

普朗克能量子假說：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍， E=nε? n=1,2,…這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子，它的大小為：

為能量子，為電磁波的頻率，h是一個常數(shù)，后人稱為普朗克常量。

光子

愛因斯坦把能量子假設(shè)進行了推廣，認為電磁場本身就是不連續(xù)的，光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，h為普朗克常量。這些能量子后來被叫作光子。

能級：微觀世界中能量取值分立的觀念也適用于原子系統(tǒng)，原子的能量是量子化的。這些量子化的能量叫做能級。

由量子力學得出的氫原子能級圖

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