2016年3月24日 星期四

10-3量子論(黑體輻射)

10-3量子論(黑體輻射)
1.熱傳遞:熱傳導(膨脹係數)、熱對流(氣體動力論)、熱輻射(黑體輻射)
溫度高於絕對零度的任何物體,都會向外輻射許多不同頻率的電磁波(無規律的熱震動,同時也會吸收),若釋放輻射能>吸收輻射能,則溫度下降,反之溫度上升;表面光滑&白色物體較易反射,難吸收或發出輻射
2.黑體反射(會吸收&輻射)完全吸收體(黑洞?),製作密封盒子並開一小洞,將電磁波瞄準小孔射入,進入空腔的電磁波在腔內經過無數次反射,由於腔內開孔很小且腔壁逐漸吸收能量,所以入射的電磁波不再從開孔射出,這種只進不出的性質可視為電磁波進到一個黑體中。
3.若將空腔加熱(或是絕對溫度不為零),空腔內每個部份具有此溫度皆會發出電磁波,這種由本身溫度而發出的電磁波有很高的機會從小孔射出,稱為空腔輻射,黑體的空腔輻射稱為黑體輻射(黑體輻射只與空腔的平衡溫度有關,與空腔形狀材質均無關)
4.定量分析:
a.單位時間的輻射能(輻射能E)與黑體體積及溫度四次方成正比(某黑體,溫度300K與600K,輻射功率P=E/V*(lada)*t=nhc/(lada)*t=1:16),能量密度u表示:相同時間內,單位體積單位波長的能量,所以u-(lada)圖曲線下的面積=u*(lada)=E*(lada)/t*V*(lada)=E*/t*V=P/V輻射功率與溫度四次方成正比
b.
維因(偉恩)位移定律:峰值波長(輻射最強的波長)與溫度成反比lada*T=2.898^10-3
瑞利瓊斯定律:古典力學結果→紫外災難

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