光学普朗克公式及光电效应精选PPT.ppt
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1、光学普朗克公式及光电效应第1页,此课件共15页哦的过渡到其他任何一个,不能停留在不符合这些能量的任何中间状态,因而发射的能量值是E0(能量子/量子)的整数倍。h=6.62610-34Js,h为普朗克常量,和频率无关,和辐射性质无关。E0=hv根据波尔兹曼分布,一个振子在一定温度T时,处于能量为E=nE0的状态的概率正比于第2页,此课件共15页哦每个振子平均能量为:由此可见,当谐振子的能量取量子化值时,能量均分定理不再适用。当v0时,第3页,此课件共15页哦时,这时,当v则在上图中,我们将能量平均值对v的函数的普朗克结果和经典结果进行了比较。显然,普朗克结果表明随着频率的增加,从kT连续的降到零
2、。第4页,此课件共15页哦单色能量密度与存在如下关系:故上式又可写成:代替,并考虑将中的kT值用到则可写成因此就得到:第5页,此课件共15页哦以上两式就是普朗克的黑体辐射公式。普朗克公式与实验结果完全一致,不仅解决了黑体辐射理论的基本问题,还揭示了有关辐射能量的量子性。因为k的数量级为所以时,kTkT的数量级为h的数量级为次以上的项,即可得到:时,展开的幂级数,并略去一当这就是瑞利-金斯公式第6页,此课件共15页哦所以这个条件表示也就是说在辐射的红外部分。因此,普朗克公式在长波辐射中过渡到了经典公式。因此得到:第7页,此课件共15页哦普朗克公式也包含了斯忒藩-波尔兹曼定律式和维恩位移定律式,从
3、它不仅可以推导出这两个定律的形式,还可以从普适恒量h、k和c算出这普朗克假定线谐振子只能存在于一些列不连续的能态中,最小的能量状态为零。但实际上振子在最小能量状态中,也还具有能量,这表明普朗克的推到尚未完善,有待于用量子统计法来代替。玻色和爱因斯坦应用一种量子统计形式,导出了普朗克的辐射公式,并在推导过程中,从根本上消除了普朗克推导中存在的最后的经典痕迹,即经典的波尔兹曼分布。两定律中的恒量第8页,此课件共15页哦7.3.2、宇宙辐射背景大爆炸宇宙学被称为是当前的标准宇宙模型,而宇宙微波背景辐射的发现和测量对大爆炸理论的确立,起了极其重要的作用。1989年,美国发射的卫星在30多个波长上做测量
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