黑体辐射

黑体辐射,能源辐射吸收的任何对象或系统所有事件辐射。这个术语通常指的是光谱的光发出任何加热对象;常见的例子包括烤面包机的加热元件的灯丝灯泡。的光谱强度黑体辐射的峰值在频率增加的温度发光的身体。室温对象(约300 K [K])辐射的峰值强度红外;烤面包机辐射丝和灯泡丝(分别约700 K和2000 K)还在红外峰,尽管他们的光谱逐渐延伸到可见的;的6000 K表面太阳发出黑体辐射的峰值在可见范围的中心。

影响因素的特定波长的辐射给从一个表面包括材料吸收入射辐射的类型和表面的温度。这意味着不同的材料可以发出不同数量的能量,即使材料在相同的温度。一个物体散发出最大的能量的绝对温度称为一个黑体。

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光:黑体辐射

最好的实用黑体是一个小洞,一盒黑室内,因为几乎所有的辐射进入这样一个洞可能再次逃脱,和辐射吸收在盒子里面。在经典物理黑体是一个对象,将能量吸收和释放(或释放)的频率。释放出的能量被认为是产生的驻波盒子里的能量或所有共振模式的辐射能量。

在经典物理学中,Rayleigh-Jeans法律相关的强度由黑体的辐射频率在一个特定的温度。因为黑体辐射发出的驻波的能量盒,Rayleigh-Jeans的经典物理学定律预测,随着辐射的频率增加,也将释放出来的能量。在低频段,这个方程匹配实验结果,但在高频大幅方程发散。这些高频率的紫外线的区域电磁波谱,因此这种差异被称为紫外灾难。

德国理论物理学家马克斯·普朗克解释了紫外线灾难使用一个新的物理学,后来被称为量子力学。在这个理论中,普朗克认为能量吸收和辐射的能量称为数据包)广达电脑。这代替能源的概念,包括光能,感动只有一波又一波的一个特定的波长和频率和这些波的频率在整个连续光谱。普朗克认为事情不可能承担所有的能量谱,而是只能吸收能量在特定等距的能级。如果只能吸收特定频率,那么只能发射特定频率。普朗克表明的原子振荡的频率f,容许能量水平的基础能量单位的整数倍高频,在那里h是一个常数,被称为普朗克常数。吸收和释放的能量是量子化的,也就是说,能量吸收物质只能是特定的值,这意味着能量,物质可以释放这些特定的值也是量子化的。能量方程确定许用值,E=nhf,n是一个整数。普朗克显示实际的每单位体积能量分布频率E=8πhν³/c³×1/(e^hν/kT1),在那里c是光的速度,k是波尔兹曼常数,T是绝对温度,v是频率。这个方程被称为普朗克辐射定律。普朗克的理论与实验结果很好,1918年,他被授予诺贝尔奖物理学奖。