内容正文:
能量量子化
选修3-5 第十七章 第1节
能量量子化:
物理学的新纪元
19世纪末页,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。
1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言:
也就是说:物理学已经没有什么新东西了,后一辈只要把做过的实验再做一做,在实验数据的小数点后面再加几位罢了!
但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家,就在上面提到的文章中他还讲到:
“科学的大厦已经基本完成,
后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”
--开尔文--
“但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云,----”
这两朵乌云是指什么呢?
一朵与黑体辐射有关,
另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村
问题1: 在火炉旁边有什么感觉?
问题2: 投在炉中的铁块开始是什么颜色?
过一会有是什么颜色?
1400
K
800
K
1000
K
1200
K
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固体或液体,在任何温度下都在发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。
固体在温度升高时颜色的变化
1. 热辐射现象
黑体与 黑体辐射
1400
K
800
K
1000
K
1200
K
2、热辐射特点
由于分子热运动导致物体辐射电磁波
温度不同时 辐射的波长分布不同
例如:铁块 温度
从看不出发光到暗红到橙色到黄白色
这种与温度有关的辐射 称为热辐射
热辐射