17-1 能量量子化.ppt

17-1 能量量子化物理學新紀元物理 梁耀華 19世紀末，經典物理學接近完滿建立：世紀末，經典物理學接近完滿建立：1.牛頓定律的成功在機械運動方面不用說牛頓定律的成功在機械運動方面不用說;2.在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強、在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強、氣體的內能氣體的內能;3.在電磁學方面，建立了一個能推斷一切電磁現在電磁學方面，建立了一個能推斷一切電磁現象的象的 Maxwell方程方程;4.另外還找到了力、電、光、聲另外還找到了力、電、光、聲-等都遵循的等都遵循的規律規律-能量轉化與守恆定律。能量轉化與守恆定律。當時許多物理學家都沉醉於這些成績和勝利之中。當時許多物理學家都沉醉於這些成績和勝利之中。他們認為物理學已經發展到頭了。他們認為物理學已經發展到頭了。1900年，在英國皇家學會的新年慶祝會上年，在英國皇家學會的新年慶祝會上“科學的大廈已經基本完成，後科學的大廈已經基本完成，後輩的物理學家只要做一些零碎的輩的物理學家只要做一些零碎的修補工作就行了。修補工作就行了。”“但是，在物理學晴朗天空的遠處，還有兩但是，在物理學晴朗天空的遠處，還有兩朵令人不安的烏雲，朵令人不安的烏雲，-”-開爾文開爾文-一朵與黑體輻射有關，另一朵與邁克爾遜實驗有關。一朵與黑體輻射有關，另一朵與邁克爾遜實驗有關。一.黑體與黑體輻射l l物體與電磁波l l熱輻射熱輻射l l吸收吸收l l反射反射l l黑體:完全吸收l l思考思考:由黑體中能得到哪些電磁波由黑體中能得到哪些電磁波?加熱加熱熱輻射吸收反射二.黑體輻射1.1.產生和接收:加熱黑體,分光,熱電偶檢測 会聚透镜会聚透镜空腔空腔小孔小孔平行光管平行光管棱镜棱镜热电偶热电偶2.2.不同溫度下黑體輻射電磁波強度按波長分佈圖提示:先觀察一條曲線再比較其它曲線紅光波長約紅光波長約0.80.8微米微米3.理論解釋l l維恩(1896)l l瑞利(1900)(紫外災難)l l普朗克(1900年底)o實驗值/m維維恩恩線線瑞利瑞利-金斯金斯線線紫紫外外災災難難普普朗朗克克線線12345678輻射強度三.普朗克:量子說l l普朗克(1858-1947):量子物理之父1.1.能量子假說(1900):微粒的能量E只能是某一最小能量值的整數n倍 E=n2.2.能量子=h(電磁波頻率)h=6.63x10-34Js (普朗克常量)3.3.物理意義:微觀世界能量是量子化(分立)的,而非連續的。