黑体辐射实验大学物理实验一、实验目的 1、了解和掌握黑体辐射的光谱分布——普朗克辐射定律 2、了解和掌握黑体辐射的积分辐射——斯忒藩玻尔兹曼定律 3、了解和掌握维恩位移定律难点:通过实验掌握黑体辐射的光谱分布规律重点: WGH —10黑体实验仪的原理和使用方法固体或液体,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仅与温度有关。固体在温度升高时颜色的变化 1400 K 物体辐射总能量及能量按波长分布都决定于温度。 800 K 1000 K1200 K 1. 热辐射现象二、实验原理绝对黑体:若物体在任何温度下,对任何波长的辐射能的吸收比都等于 1,则称该物体为绝对黑体,简称黑体。 2. 黑体辐射实验规律不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。测定黑体辐出度的实验简图 PL 2B 2 AL 1B 1C A为黑体 B1PB2 为分光系统 C为热电偶 1700K 1500K 1300K 1100K ) /()( 120 ????m cm WTM??0 1 2 3 4 5 m??/ 绝对黑体的辐出度按波长分布曲线实验曲线维恩经验公式问题:如何从理论上找到符合实验曲线的函数式 3. 普朗克量子假设),()( 0TfTM??? T CeCTM ??? 2510)( ???这个公式与实验曲线波长短处符合得很好,但在波长很长处与实验曲线相差较大。瑞利--金斯经验公式 TCTM 430)( ????这个公式在波长很长处与实验曲线比较相近, 但在短波区,按此公式, 将随波长趋向于零而趋向无穷大的荒谬结果,即“紫外灾难”。 0?M 维恩公式和瑞利-金斯公式都是用经典物理学的方法来研究热辐射所得的结果,都与实验结果不符,明显地暴露了经典物理学的缺陷。黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。为了解决上述困难,普朗克利用内插法将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利-金斯公式衔接起来,提出了一个新的公式: 1 12 520??? kT hce hc M ????sJh????3410 6260755 .6 普朗克常数这一公式称为普朗克公式。它与实验结果符合得很好。 o 实验值/μm)( 0TM ?维恩线瑞利--金斯线紫外灾难普朗克线? 12345678
普朗克定律 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
