《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十四章 光的量子性与激光物理基础

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14-1黑体辐射普朗克能量子假设 一、黑体、黑体辐射 热辐射 物体在任何温度下都向外辐射电磁波 平衡热辐射 物体具有稳定温度 相等 发射电磁辐射能量←→吸收电磁辐射能量

物体在任何温度下都向外辐射电磁波 热辐射 14-1 黑体辐射 普朗克能量子假设 平衡热辐射 物体具有稳定温度 发射电磁辐射能量 吸收电磁辐射能量 相等 一、 黑体、黑体辐射

黑体如果一个物体能全部吸收投射在它上面的 辐射而无反射,这种物体称为黑体。 黑体模型 实例 如远处不点灯的建筑物 若室内点灯

如果一个物体能全部吸收投射在它上面的 辐射而无反射，这种物体称为黑体。 黑体模型 黑体 实例 ? 如远处不点灯的建筑物 若室内点灯

单色辐出度 单位时间内,从物体表面单位面积上发出的, 波长在λ附近单位波长间隔内的辐射能 M(T)=dMa/aa 辐射出射度(辐出度) 单位时间物体单位表面积发射的各种波长的总辐射能 M(r)=LM,di

单位时间物体单位表面积发射的各种波长的总辐射能 单色辐出度 单位时间内,从物体表面单位面积上发出的， 波长在λ附近单位波长间隔内的辐射能. M (T) = dM d   = 0 M(T) M d 辐射出射度(辐出度)

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 M(T) 0 0

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 0 1 2 3 4 5 6 λ (nm) M (T) 

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 M(T) 300K 0述 0

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 0 1 2 3 4 5 6 λ (nm) M (T) 

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 M(T) Q Oh 0述 0

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 0 1 2 3 4 5 6 λ (nm) M (T) 

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 M(T) 0述 0

绝对黑体的单色辐出度按波长分布曲线 0 1 2 3 4 5 6 λ (nm) M (T) 

二、斯忒藩( Stefan)玻尔兹曼定律 维恩(wien)位移定律 1、斯忒藩( Stefan)—玻尔兹曼定律 每条曲线下的面积等于绝对黑体在一定温度下 的辐射出射度 M(T)=M,dn 由实验及理论都可以得到斯忒藩玻尔兹曼定律 MT=OT σ=5.67×103W,m2.K σ斯忒藩常数

由实验及理论都可以得到 斯忒藩—玻尔兹曼定律 二、 斯忒藩（Stefan)——玻尔兹曼定律 维恩（Wien)位移定律 每条曲线下的面积等于绝对黑体在一定温度下 的辐射出射度 4 M(T) =T 8 2 4 5.67 10− − −  =  W m  K  斯忒藩常数   = 0 M(T) M d 1 、斯忒藩（Stefan)——玻尔兹曼定律

2、维恩(Wien)位移定律 M(T)最大值所对应的波长为久一峰值波长 维恩位移定律: MT 丸T=b b=289×103m·K 维恩位移定律指出:当绝对黑体的温度升高 时,单色辐出度最大值向短波方向移动

维恩位移定律: 维恩位移定律指出：当绝对黑体的温度升高 时，单色辐出度最大值向短波方向移动。 2 、 维恩（Wien)位移定律 M (T) 最大值所对应的波长为  m 峰值波长 m T = b b =  m K −3 2.89 10 λ  m M (T) 