深圳大学精品课程：《光学 Optics》教学资源（PPT课件）第九章 光的量子性和激光 Quantization of Light & Laser

第九章 光的量子性、激光 Chap 9 Quantization of light& laser 主讲人:李玲教授

第九章 光的量子性、激光 Chap.9 Quantization of Light & Laser 主讲人：李玲教授

光的量子性

知识点： 1.黑体 2.能量子假说 3.光电效应 4.康普顿散射

1.黑体 任何温度(只要不是绝对零度)的物体都能发出 一定的热辐射,辐射是能量转移的一种形式。 描述辐射炀的物理量 (1)辐射场能量密度U(单位体积内各种频 率的恿辐射能)与谱密度u(ν)

任何温度（只要不是绝对零度）的物体都能发出 一定的热辐射,辐射是能量转移的一种形式。 描述辐射场的物理量 (1) 辐射场能量密度U（单位体积内各种频 率的总辐射能）与谱密度u（v） U u dv =  ( ) v 1.黑体

(2)辐射通量①(单位肘间通过某一截面的辐射能, 即遁过某一截面的辐射功率)及其谱密度φ(v) (3)辐射嫄的辐射本领R(物体草位表面积发出的辐 射通量)及其谱密度r() R=r(v)dt c=1

(2)辐射通量(单位时间通过某一截面的辐射能， 即通过某一截面的辐射功率)及其谱密度(v) ds  = ( ) v dv  (3)辐射源的辐射本领 R（物体单位表面积发出的辐 射通量）及其谱密度r(v) R r v dv = ( )  ds =1

(4)吸收本领a() 入射到物体上的辐射通量,一部分被物体 散射或反射(对透明物体,还会有一部分透射), 其余的为物体所吸收 吸收本领定义为: 吸收的辐射 通量密度 a(小)=p) p(v) 入射的辐射 通量密度

(4) 吸收本领a(v) 入射到物体上的辐射通量 , 一部分被物体 散射或反射(对透明物体,还会有一部分透射), 其余的为物体所吸收. 吸收本领定义为: '( ) ( ) ( ) v a v v   = 吸收的辐射 通量密度 入射的辐射 通量密度

(5)基尔霍失定律: 任何物体在同一温度T下的辐射本领和吸 收本领成正比,这个比值是频率和温度的 函数,与物体性质无关。用教学式子表示: r(v,T)≥F(v,T a(v, T) F(v,)是与物体性质无关的普逅函数 (b)

(5)基尔霍夫定律: 任何物体在同一温度T下的辐射本领和吸 收本领成正比，这个比值是频率和温度的 函数，与物体性质无关。用数学式子表示: ( , ) ( , ). ( , ) r v T F v T a v T = F v T ( , ) 是与物体性质无关的普适函数

能够在任何温度下金部吸收所有波长辐射 的物体称绝对黑体,简称黑体 a(v,)≡1. 由基尔霍夫定律,对黑体也应有 r(,.)=F(v,T 黑体辐射的辐射本领与物体热辐射瞢适函教有相同 的形式。研究黑体辐射,是寻找普适函数数学形式 的有效途径

能够在任何温度下全部吸收所有波长辐射 的物体称绝对黑体，简称黑体. a v T ( , ) 1.  由基尔霍夫定律，对黑体也应有 0 ( , ) ( , ). 1 r v T = F v T 黑体辐射的辐射本领与物体热辐射普适函数有相同 的形式。研究黑体辐射，是寻找普适函数数学形式 的有效途径

黑体辐射实验 (a)黑体模型 (a)吸收 (b)发射

黑体辐射实验 (a)黑体模型

(b)黑体辐狲测量 空腔辐射器 偶 光栅光语仪 空腔辐射测量装置

(b)黑体辐射测量