什么是黑体辐射现象?

2025-04-19 13:29:06
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回答1:

黑体辐射指黑体发出的电磁辐射。

黑体不仅仅能全部吸收外来的电磁辐射,且发射电磁辐射的能力比同温度下的任何其它物体强。

黑体辐射能量按波长的分布仅与温度有关。

对于黑体的研究,使得自然现象中的量子效应被发现。

或许我们换一个角度来说:

所谓黑体辐射其实就是当地的状态光和物质达到平衡所表现出的现象:物质达到平衡,所以可以用一个温度来描述物质的状态,而光和物质的交互作用很强,而如此光和光之间也可以用一个温度来描述(光和光之间本身不会有交互作用,但光和物质的交互作用很强)。而描述这关系的便是普朗克分布(Plank distribution)。

而在现实上黑体辐射是不存在的,只有非常近似(好比在一颗恒星之中)。

举个例来说,我们观测到宇宙背景辐射(CMBR),对应到一个约3K的黑体辐射,

这暗示宇宙早期光是和物质达到平衡的。而随著时间演化,温度慢慢降了下来,但function的form却留了下来(还是blackbody)。(频率和温度的效应抵销)

回答2:

黑体辐射现象
【黑体辐射现象】德国物理学家普朗克1900年为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释上 的困难,创立了物质辐射(或吸收)的能量只能是某一最小能量单位(能量量子)的整数倍的假说,即量子假说,对量子论的发展有重大影响。在热力学和统计物理学方面,如关于热力学定律的表述、非平衡态理论等,都有一定贡献。当时他为了推导出一个与实验结果相符合的黑体辐射公式,普朗克把黑体辐射看作是带电谐振子振动时释放的能量,并假设这些谐振子的能量不能连续变化,而只能取一些分立值,如果振子的固有频率为v则它们只能量最小能量ε0=hv(h表示普朗克常数,物理学中普适常数之一,其数值为6.62×34-34焦耳·秒。)的整数倍:ε0,2ε0,3ε0,…,nε0…,这些分立的能量值称为谐振子的能级。能量的变化竟然是不连续的,这不仅对古典物理理论是离经叛道的,而且也为常识所不容。量子论的出现,物理学界最初的反应是极其冷淡的。人们只承认普朗克那个同实验一致的经验性的辐射公式,而不承认他的理论性的量子假说。在当时的环境下,就连普朗克本人也对自己的冒昧行动惴惴不安,甚至一有机会就想倒退到古典立场。用他的话说,这“完全是一种孤注一掷的行动”,“由于当时考虑到这个问题对于物理具有根本的重要性”,“必须不惜任何代价去找出理论解释。”

回答3:

一分钟了解黑体辐射