- •Квантовая оптика
- •Интенсивность теплового излучения - поток энергии (ватт).
- •Опыт показывает - замкнутая система через некоторое время приходит в состояние теплового равновесия.
- •Закон Киргофа Отношение испускательной и поглощательной
- •Идеальная модель черного тела - замкнутая полость с небольшим отверстием О, внутренняя поверхность
- •В полости излучение находящиеся в равновесии со стенками можно охарактеризовать равновесной плотностью энергии
- •Закон Стефана-Больцмана. Энергетическая светимость абсолютно черного тела зависит от абсолютной температуры в четвертой
- •Закон Вина (смещения). Длина волны мах, при которой излучательная
- •Формула Релея-Джинса. Равновесная плотность излучения для абсолютно
- •Проверка формулы на закон Стефана-Больцмана приводит к следующему:
- •Резюме теоретического описания, объясняющей экспериментальные факты теплового наблюдения во всем диапазоне длин волн
Проверка формулы на закон Стефана-Больцмана приводит к следующему:
|
|
|
|
kT |
|
|
||
R |
|
|
|
kT d |
|
d |
||
|
c |
2 |
|
c |
2 |
|||
0 |
|
|
|
|
|
0 |
т.е. энергетическая светимость неограниченно растет –
ультрафиолетовая катастрофа
Иллюстрация:
тепловое излучение аб. чер. тел.;, закона смещения Вина; результаты проверки формулы Рэлея- Джинса на соответствие ее закону Стефана-Больцмана
Формула Релея-Джинса согласуется с экспериментом только в области малых частот и то только для больших температур.
11
Резюме теоретического описания, объясняющей экспериментальные факты теплового наблюдения во всем диапазоне длин волн не было, отдельные факты находили объяснения из существующих физических представлений.
Пока Планк не предположил…
Квантовая гипотеза Планка. Теория классического гармонического осциллятора неприменима к атомным осцилляторам: атомные осцилляторы
излучают энергию не непрерывно, а определенными порциями - квантами
0 |
h h |
c |
h энергия кванта |
||
|
|||||
|
|
|
|
||
где h 2 h 6,626 10 34 Дж с |
постоянная Планка |
В физике есть величина имеющая размерность «энергия время» - действие. Поэтому h - квант действия его размерность совпадает с
размерностью момента импульса.
12