在很多地方用紅外熱像儀監(jiān)測人的體溫,只要被測者從儀器前走過,便可知道他的體溫是多少,你知道其中的道理嗎?
我們周圍的一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān),所以叫熱輻射。
熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同。
熱輻射不一定要高溫,任何溫度的物體都發(fā)出一定的熱輻射,只是溫度低時輻射弱,溫度高時輻射強。
如果某種物體在任何溫度下能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射,這種物體就是絕對黑體,簡稱黑體。
黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)。
1. 黑體輻射的實驗規(guī)律:
(1)隨著溫度的升高,各種波長的輻射強度都增加; (2)隨著溫度的升高,輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。
2.對黑體及黑體輻射的理解
(1)對黑體的理解 絕對的黑體實際上是不存在的,但可以用某裝置近似地代替。如圖所示,如果在一個空腔壁上開一個小孔,那么射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會發(fā)生多次反射和吸收,最終不能從空腔射出,這個帶小孔的空腔就成了一個絕對黑體。
(2)一般物體與黑體的比較
(3)黑體是一個理想化的物理模型,實際不存在。 (4)黑體看上去不是一定是黑的,只有當(dāng)自身輻射的可見光非常微弱時看上去才是黑的;有些可看作黑體的物體由于有較強的輻射,看起來還會很明亮,例如:煉鋼爐口上的小孔。一些發(fā)光的物體(如太陽、白熾燈燈絲)也被看作黑體來處理。
例.關(guān)于黑體輻射的強度與波長的關(guān)系,下圖正確的是(  )
解析:根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律:隨溫度升高,各種波長的輻射強度都有增加,故圖線不會有交點,選項C、D錯誤。另一方面,輻射強度的極大值會向波長較短方向移動,選項A錯誤,B正確。
普朗克認為,帶電微粒的能量只能是某一最小能量值 ε 的整數(shù)倍,當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時,也是以這個最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的,這個不可再分的最小能量值 ε 叫作能量子。
其中 ν 是電磁波的頻率,h 稱為普朗克常量,h = 6.626 × 10 -34 J · s(一般取 h = 6.63 × 10-34 J · s)
在微觀世界中能量是量子化的,或者說微觀粒子的能量是分立的。
在微觀世界中物理量分立取值的現(xiàn)象稱為量子化現(xiàn)象。
5. 量子化假設(shè)的意義
普朗克的能量子假設(shè),使人類對微觀世界的本質(zhì)有了全新的認識,對現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。普朗克常量 h 是自然界中最基本的常量之一,它體現(xiàn)了微觀世界的基本特征。
由能量量子化假說可知,能量是一份一份的,而不是連續(xù)的,在宏觀概念中,舉一些我們周圍不連續(xù)的實例。
答案:人的個數(shù),自然數(shù),汽車等。

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1 普朗克黑體輻射理論

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