*----怎么解释宋体幅射实验曲线？其中最典型的是维恩公式和瑞利—金斯公式：宋体内的串扰精典理论导入的M?(T)～?公式都与实验结果不符合！三.精典数学学所遇见的困难*（1）维恩公式（非后面的维恩位移定理）他假设串扰能量按频度的分布类似于（精典的）麦克斯韦速率分布率。得（2）瑞利—金斯公式瑞利将原子的震动看作谐振子能量为kT（精典的能量均分定律），得在低频段（长波段）尚好；高频段(紫外区)与实验显著不符，长波极限为无限大—“紫外灾难”！在高频段(短波段）好；低频段（长波段）显著偏离实验曲线！**1.普朗克假定（1900年）普朗克(1858-1947年)即物体发射或吸收电磁幅射只能以“量子”方式进行。普朗克觉得空腔宋体的热平衡状态，是组成腔壁的带电谐振子不断发射和吸收电磁波的平衡状态。他觉得谐振子的能量E只能是离散值（不连续！）他把每位E值都称为能量子。四.普朗克的能量子假说和宋体热幅射公式*1900.12.14.--量子论诞生日。普朗克在美国数学学会上报告了与全波段实验结果极为符合的普朗克公式：h称为普朗克常数。
普朗克当时依照宋体幅射实验得出h=6.358?10-34J·s现今估算用值：h=6.63?10-34J·s2.普朗克公式*普朗克公式与实验结果的比较?M?瑞利—金斯公式维恩公式普朗克公式实验曲线普朗克公式与实验结果的比较*“在科学史上很难找到其它发觉能象普朗克的形成这么非凡的结果。基本作用量子一样在仅仅一代人的短时间里这个发觉将人类的观念——不仅是有关精典科学的观念，但是是有关通普朗克本人在若干年内也有过好多的苦恼和迷惘…能量不连续的概念与精典化学学是完全不相容的！常思维方法的观念的基础砸得粉碎，……”?玻尔对普朗克量子论的评价：*?爱因斯坦在1918年4月普朗克六十岁生日庆贺会上的一段讲话：“在科学的殿堂里有各类各样的人：有人爱科学是以伟大的创造性观念惠及于世界的人。”为了满足智力上的快感；有人是为了纯粹矫饰的目的，而普朗克热爱科学是为了得到现象世界那些普遍的基本规律，……他成了一个普朗克获得1918年诺贝尔化学学奖。*为何在宏观世界中,观察不到能量分离的现象?例：构想一质量为m=1g的小小手链悬挂在一个小小的轻弹簧下边作振幅A=1mm的谐振动。
弹簧的小小劲度系数为k=0.1N/m。量子论是不附属于精典化学的量子物理公式图片，是全新的理论，适用范围更广。能量子按量子理论估算量子物理公式图片，此弹簧振子的基态间隔多大？改变一个基态时,震动能量的相对变化是多少？能量精典能量子五.量子假说的含意及其与宏观现象的关系*基态间隔振子现有能量相对能量变化这样小的相对能量变化在现今的技术条件下还不可能检测下来。如今能达到的最高的能量码率为：所以宏观的能量变化看上去都是连续的。（关键：h太小）【解】弹簧振子的频度*量子论的发展十九世纪末期，化学学各个分支的发展都已日渐建立，并不断取得新的成就。由安培、法拉第和麦克斯韦等人对电磁现象进行的深入而系统的研究，为电动热学奠定了坚实的基础。非常是麦克斯韦的电磁场多项式组预言了电磁波的存在，随后被赫兹的实验所否认。牛顿、惠更斯和菲涅耳构建光学，列入电动热学首先在牛顿热学基础上，伊宁顿和拉格朗日等人构建上去的剖析热学通过克劳修斯、玻耳兹曼和吉布斯等人的努力，构建了热力学和统计热学.*当时许多知名的化学学家都觉得化学学的基本规律都已被发觉.当时赫赫有名权威人物开耳文子爵在一篇于1900年发表的追怀二十世纪数学学发展的文章中也说：“在早已基本建成的科学大楼中，小辈化学学家只须要做一些零星的修复工作就行了”，不过他还不愧为一名确有远见胆略的化学学家，由于他接着又强调：“但是在数学放晴天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云”，即运用当时的数学学理论所未能正确解释的两个实验现象，(1)热幅射现象中的紫外灾难，(2)否定绝对时空观的迈克尔逊--莫雷实验，*那些内容也称为量子化学学。
事实上还有第三朵小小的乌云，这就是放射性现象的发觉，它有力地表明了原子不是构成物质的基本单元，原子也是可以分割的。所有这种实验结果都是精典数学学难以解释的，它们使精典化学处于非常困难的窘境.在二十世纪早期，构建起了近代数学的两大支柱------量子论和相对论，并在这个基础上又构建起以研究原子的结构、性质及其运动规律为目的的原子化学学，后来又进一步发展，陆续构建起原子核化学学和基本粒子化学学。*量子论的发展阶段1990年普朗克量子假说1905年爱因斯坦光量子假说1913年玻尔原子理论*量子论的发展1900年普朗克（美国人）1918年获诺贝尔化学学奖1900年12月14日量子论的诞生日提出量子假说（能量不是连续的）解释宋体幅射谱分布被称为量子论之父*量子论的发展爱因斯坦1921年获诺贝尔化学学奖光量子假说成功解释了光电效应康普顿X散射实验进一步验证了光量子假说。*光电效应康普顿散射*量子论的发展玻尔德国1922年获诺贝尔化学学奖原子的结构模型玻尔将量子加快到原子化学学中，提出了电子角动量的量子化条件和量子跃迁理论，提出互补原理卢瑟福散射实验夫兰克－赫兹（1914年）实验*卢瑟福散射实验是现代核化学学的基石*宋体幅射与普朗克的量子假说描述热幅射的数学量宋体和宋体幅射的基本规律精典化学学所遇见的困难普朗克的能量子假说和宋体热幅射公式量子假说的含意及其与宏观现象的关系*分子(富含带电粒子)的热运动使物体幅射电磁波。
这些与气温有关的幅射称为热幅射(heat)。热幅射的电磁波能量对频度有一个分布。频度分布跟气温有关诸如加热石块，随着气温的下降:开始不发光白色蓝色蓝色蓝色宋体幅射*气温为T时,单位时间内从物体单位表面发出的频度在?附近单位频度区间内的电磁波的能量,称为波谱辐出度M?(T)1.波谱辐(射)出(射)度M?单位-W/(m2·Hz)dE?…温度为T时,单位时间内从物体单位表面发出的频度在?→?+d?间隔内的电磁波的能量。M?(T)…?描述热幅射能量按频度的分布。T单位面积物质种类表面情况T一.描述热幅射的数学量*M的单位为W/m23.波谱吸收比以上这种化学量均与物体种类及其表面情况有关。??（T）…?气温为T时,（单位时间内）入射到物体（单位表面）的,频度在?→?+d?间隔内的电磁波的能量被物体吸收的比率。2.总辐出度*此时物体具有固定的体温。我们下边只讨论平衡热幅射的情况。物体幅射的能量等于在同一时间内所吸收的能量时，热幅射过程达到热平衡，称为平衡热幅射。
热幅射的情况与物体种类及其表面有关，太复杂了，如何去研究热幅射的规律呢？提出“理想模型”的方式。★平衡热幅射*1.宋体维恩设计的宋体：宋体这小孔（宋体）能吸收各类频度的电磁波。宋体的波谱吸收比??(T)=1----‘理想模型’。为不透明材料的空腔开的一个小孔。能完全吸收照射到它前面的各类频度电磁波的物体，称为宋体。二.宋体和宋体幅射的基本规律*而宋体的热幅射刚好与空腔的形状、材料及‘表面状态’都无关，是最好的研究对象。?研究热幅射本身的规律，应借助幅射本领M?只与频度、温度有关，而和材料及表面状态无关的物体。宋体的吸收本领最大，幅射本领也最大。2.研究宋体幅射的实验装置示意图T热电偶(测M?(T))光栅波谱仪（或棱镜波谱仪）*?=5.67×10-8W/（m2K4）宋体幅射波谱中幅射最强的频度?m与黑温度度T之间满足反比关系C?=5.88×1010Hz/K总辐出度M(T)与宋体体温的四次方成反比?M?宋体幅射实验曲线4．维恩位移定理（实验定理）3．斯特藩—玻耳兹曼定理（实验定理）*例。
若视太阳为宋体，测得可得维恩因热幅射定理的发觉1911年获诺贝尔化学学奖。斯特藩—玻耳兹曼定理和维恩位移律是检测低温、遥感和红外追踪等技术的化学基础。b=2.898×10-3m·K幅射最强的频度?m与宋体气温T之间满足正比关系*5、黑体幅射的应用（1）.检测宋体气温在实验室或鞋厂的低温烤架上开一小孔，小孔可看作宋体，由小孔的热幅射特点，就可以确定炉内的湿度。（2）.光学低温计----光测低温低温炉钨丝物镜聚焦透镜