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根据普朗克定律,黑体的单色辐射力与温度和波长有关系,则下面说法正确的是(  )。

发布时间:2023-03-03 08:50:02

根据普朗克定律,黑体的单色辐射力与温度和波长有关系,则下面说法正确的是()。

A 、波长不变,温度增加,线性增加

根据普朗克定律,黑体的单色辐射力与温度和波长有关系,则下面说法正确的是(  )。

B 、波长增加,温度不变,指数增加

C 、任何温度下,都存在峰值波长,并且温度与峰值波长的乘积为常数

D 、任何温度下,都存在峰值波长,并且峰值波长与温度是线性变化

参考答案

【正确答案:C】

由普朗克定律可知:波长不变,温度增加,并非呈线性增加;而温度不变,与波长成反比例,波长增加,应减小;又由维恩定律得。

根据普朗克定律,黑体的单色辐射力与温度和波长有关系,则下面说法正确的是(  )。

黑体辐射强度只与温度有关,为什么是对的?不是也与波长有关吗?

黑体辐射强度只和温度有关是因为黑体不反射只吸收电磁波,而且自身还会发出电磁波。物体辐射电磁波强度是和温度有关的,一般是温度越高辐射强度越大。无论是否考虑能量量子化,我们都发现黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,只是两种情况下存在巨大差异,叫做紫外灾难。

黑体所发射的辐射能力与什么有关?

热辐射是19世纪发展起来的一门新学科,它的研究得到了热力学和光谱学的支持,因此发展得很快。

1859年,柏林大学教授基尔霍夫根据实验的启发,提出了黑体辐射的概念。所谓黑体是指一种能够完全吸收投射在它上面的辐射而全无反射和透射的、看上去全黑的理想物体。他认为用黑体来研究热辐射是一种非常理想的实验模型。这一观念为热辐射的深入研究提供了一条理想的思路,为了得出与实验相符合的黑体定律,许多科学家尝试了各种不同的方法。

1895年,德国物理学家维恩从理论分析得出,可以用加热的空腔代替涂黑的铂片来代表黑体,实验表明这样的黑体所发射的辐射能量密度只与它的温度和频率有关,而与它的形状及组成物质无关。这一做法使得热辐射的实验研究又大大地推进了一步。1896年,维恩根据热力学的普遍原理和一些特殊的假设提出一个黑体辐射能量按频率分布的公式,后来人们称它为维恩辐射定律。

同一时期,柏林大学的理论物理学家普朗克也加入了热辐射研究的行列。他用热力学方法研究黑体辐射理论。1899年,他得到了一个和维恩辐射定律一致的关系式。随着实验的深入,普朗克发现维恩及他自己得出的辐射定律并不完全正确,公式在短波部分与实验中观察到的结果较为符合,但在长波部分就明显与实验不符了。

根据普朗克定律,黑体的单色辐射力与温度和波长有关系,则下面说法正确的是(  )。

正当普朗克尝试修改辐射公式时,1900年6月,英国物理学家瑞利发表论文批评维恩在推导辐射公式时引入了不可靠的假定。他把统计物理学的能量均分定理用于一个以太振动模型,导出了新的公式,即瑞利公式。这个公式在长波部分与观察一致,而短波部分则与实验大相径庭。

为了在黑体辐射的维恩公式和瑞利公式之间寻求协调统一,普朗克决定从理论上推导出一个普遍化公式的定律。受两个公式的启发,他采用内插的方法,很快就把代表短波方向的维恩公式和代表长波方向的瑞利公式综合到了一起,这也就是普朗克辐射定律。

10月19日,他在德国物理学会的会议上以《论维恩辐射定律的改进》为题报告了自己的结果,他指出:电磁振荡只能以量子的形式发生,并且量子的能量和频率之间存在一个确定的关系,它是一个自然的基本常数。作为理论物理学家,普朗克并不满足于找到一个经验公式,他要进一步探求这个公式的理论基础。

为了从理论上推导这一新定律,普朗克又连续紧张地工作了两三个月,在1900年底时,他提出一个大胆的、革命性的假设:每个带电线性谐振子发射和吸收能量是不连续的,这些能量值只能是某个最小能量元e的整数倍,而每个能量元和振子频率成正比。由这一假设,普朗克推出了著名的黑体辐射公式。后来人们称e为能量子,称h为普朗克常数。12月24日,普朗克在德国物理学会上以《论正常光谱能量分布定律的理论》为题报告了自己的结果。

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