*----怎么解釋宋體幅射實驗曲線？其中最典型的是維恩公式和瑞利—金斯公式：宋體內的串擾精典理論導入的M?(T)～?公式都與實驗結果不符合！三.精典數學學所遇見的困難*（1）維恩公式（非后面的維恩位移定理）他假設串擾能量按頻度的分布類似于（精典的）麥克斯韋速率分布率。得（2）瑞利—金斯公式瑞利將原子的震動看作諧振子能量為kT（精典的能量均分定律），得在低頻段（長波段）尚好；高頻段(紫外區)與實驗顯著不符，長波極限為無限大—“紫外災難”！在高頻段(短波段）好；低頻段（長波段）顯著偏離實驗曲線！**1.普朗克假定（1900年）普朗克(1858-1947年)即物體發射或吸收電磁幅射只能以“量子”方式進行。普朗克覺得空腔宋體的熱平衡狀態，是組成腔壁的帶電諧振子不斷發射和吸收電磁波的平衡狀態。他覺得諧振子的能量E只能是離散值（不連續！）他把每位E值都稱為能量子。四.普朗克的能量子假說和宋體熱幅射公式*1900.12.14.--量子論誕生日。普朗克在美國數學學會上報告了與全波段實驗結果極為符合的普朗克公式：h稱為普朗克常數。
普朗克當時依照宋體幅射實驗得出h=6.358?10-34J·s現今估算用值：h=6.63?10-34J·s2.普朗克公式*普朗克公式與實驗結果的比較?M?瑞利—金斯公式維恩公式普朗克公式實驗曲線普朗克公式與實驗結果的比較*“在科學史上很難找到其它發覺能象普朗克的形成這么非凡的結果。基本作用量子一樣在僅僅一代人的短時間里這個發覺將人類的觀念——不僅是有關精典科學的觀念，但是是有關通普朗克本人在若干年內也有過好多的苦惱和迷惘…能量不連續的概念與精典化學學是完全不相容的！常思維方法的觀念的基礎砸得粉碎，……”?玻爾對普朗克量子論的評價：*?愛因斯坦在1918年4月普朗克六十歲生日慶賀會上的一段講話：“在科學的殿堂里有各類各樣的人：有人愛科學是以偉大的創造性觀念惠及于世界的人。”為了滿足智力上的快感；有人是為了純粹矯飾的目的，而普朗克熱愛科學是為了得到現象世界那些普遍的基本規律，……他成了一個普朗克獲得1918年諾貝爾化學學獎。*為何在宏觀世界中,觀察不到能量分離的現象?例：構想一質量為m=1g的小小手鏈懸掛在一個小小的輕彈簧下邊作振幅A=1mm的諧振動。
彈簧的小小勁度系數為k=0.1N/m。量子論是不附屬于精典化學的量子物理公式圖片，是全新的理論，適用范圍更廣。能量子按量子理論估算量子物理公式圖片，此彈簧振子的基態間隔多大？改變一個基態時,震動能量的相對變化是多少？能量精典能量子五.量子假說的含意及其與宏觀現象的關系*基態間隔振子現有能量相對能量變化這樣小的相對能量變化在現今的技術條件下還不可能檢測下來。如今能達到的最高的能量碼率為：所以宏觀的能量變化看上去都是連續的。（關鍵：h太小）【解】彈簧振子的頻度*量子論的發展十九世紀末期，化學學各個分支的發展都已日漸建立，并不斷取得新的成就。由安培、法拉第和麥克斯韋等人對電磁現象進行的深入而系統的研究，為電動熱學奠定了堅實的基礎。非常是麥克斯韋的電磁場多項式組預言了電磁波的存在，隨后被赫茲的實驗所否認。牛頓、惠更斯和菲涅耳構建光學，列入電動熱學首先在牛頓熱學基礎上，伊寧頓和拉格朗日等人構建上去的剖析熱學通過克勞修斯、玻耳茲曼和吉布斯等人的努力，構建了熱力學和統計熱學.*當時許多知名的化學學家都覺得化學學的基本規律都已被發覺.當時赫赫有名權威人物開耳文子爵在一篇于1900年發表的追懷二十世紀數學學發展的文章中也說：“在早已基本建成的科學大樓中，小輩化學學家只須要做一些零星的修復工作就行了”，不過他還不愧為一名確有遠見膽略的化學學家，由于他接著又強調：“但是在數學放晴天空的遠處，還有兩朵小小的令人不安的烏云”，即運用當時的數學學理論所未能正確解釋的兩個實驗現象，(1)熱幅射現象中的紫外災難，(2)否定絕對時空觀的邁克爾遜--莫雷實驗，*那些內容也稱為量子化學學。
事實上還有第三朵小小的烏云，這就是放射性現象的發覺，它有力地表明了原子不是構成物質的基本單元，原子也是可以分割的。所有這種實驗結果都是精典數學學難以解釋的，它們使精典化學處于非常困難的窘境.在二十世紀早期，構建起了近代數學的兩大支柱------量子論和相對論，并在這個基礎上又構建起以研究原子的結構、性質及其運動規律為目的的原子化學學，后來又進一步發展，陸續構建起原子核化學學和基本粒子化學學。*量子論的發展階段1990年普朗克量子假說1905年愛因斯坦光量子假說1913年玻爾原子理論*量子論的發展1900年普朗克（美國人）1918年獲諾貝爾化學學獎1900年12月14日量子論的誕生日提出量子假說（能量不是連續的）解釋宋體幅射譜分布被稱為量子論之父*量子論的發展愛因斯坦1921年獲諾貝爾化學學獎光量子假說成功解釋了光電效應康普頓X散射實驗進一步驗證了光量子假說。*光電效應康普頓散射*量子論的發展玻爾德國1922年獲諾貝爾化學學獎原子的結構模型玻爾將量子加快到原子化學學中，提出了電子角動量的量子化條件和量子躍遷理論，提出互補原理盧瑟福散射實驗夫蘭克－赫茲（1914年）實驗*盧瑟福散射實驗是現代核化學學的基石*宋體幅射與普朗克的量子假說描述熱幅射的數學量宋體和宋體幅射的基本規律精典化學學所遇見的困難普朗克的能量子假說和宋體熱幅射公式量子假說的含意及其與宏觀現象的關系*分子(富含帶電粒子)的熱運動使物體幅射電磁波。
這些與氣溫有關的幅射稱為熱幅射(heat)。熱幅射的電磁波能量對頻度有一個分布。頻度分布跟氣溫有關諸如加熱石塊，隨著氣溫的下降:開始不發光白色藍色藍色藍色宋體幅射*氣溫為T時,單位時間內從物體單位表面發出的頻度在?附近單位頻度區間內的電磁波的能量,稱為波譜輻出度M?(T)1.波譜輻(射)出(射)度M?單位-W/(m2·Hz)dE?…溫度為T時,單位時間內從物體單位表面發出的頻度在?→?+d?間隔內的電磁波的能量。M?(T)…?描述熱幅射能量按頻度的分布。T單位面積物質種類表面情況T一.描述熱幅射的數學量*M的單位為W/m23.波譜吸收比以上這種化學量均與物體種類及其表面情況有關。??（T）…?氣溫為T時,（單位時間內）入射到物體（單位表面）的,頻度在?→?+d?間隔內的電磁波的能量被物體吸收的比率。2.總輻出度*此時物體具有固定的體溫。我們下邊只討論平衡熱幅射的情況。物體幅射的能量等于在同一時間內所吸收的能量時，熱幅射過程達到熱平衡，稱為平衡熱幅射。
熱幅射的情況與物體種類及其表面有關，太復雜了，如何去研究熱幅射的規律呢？提出“理想模型”的方式。★平衡熱幅射*1.宋體維恩設計的宋體：宋體這小孔（宋體）能吸收各類頻度的電磁波。宋體的波譜吸收比??(T)=1----‘理想模型’。為不透明材料的空腔開的一個小孔。能完全吸收照射到它前面的各類頻度電磁波的物體，稱為宋體。二.宋體和宋體幅射的基本規律*而宋體的熱幅射剛好與空腔的形狀、材料及‘表面狀態’都無關，是最好的研究對象。?研究熱幅射本身的規律，應借助幅射本領M?只與頻度、溫度有關，而和材料及表面狀態無關的物體。宋體的吸收本領最大，幅射本領也最大。2.研究宋體幅射的實驗裝置示意圖T熱電偶(測M?(T))光柵波譜儀（或棱鏡波譜儀）*?=5.67×10-8W/（m2K4）宋體幅射波譜中幅射最強的頻度?m與黑溫度度T之間滿足反比關系C?=5.88×1010Hz/K總輻出度M(T)與宋體體溫的四次方成反比?M?宋體幅射實驗曲線4．維恩位移定理（實驗定理）3．斯特藩—玻耳茲曼定理（實驗定理）*例。
若視太陽為宋體，測得可得維恩因熱幅射定理的發覺1911年獲諾貝爾化學學獎。斯特藩—玻耳茲曼定理和維恩位移律是檢測低溫、遙感和紅外追蹤等技術的化學基礎。b=2.898×10-3m·K幅射最強的頻度?m與宋體氣溫T之間滿足正比關系*5、黑體幅射的應用（1）.檢測宋體氣溫在實驗室或鞋廠的低溫烤架上開一小孔，小孔可看作宋體，由小孔的熱幅射特點，就可以確定爐內的濕度。（2）.光學低溫計----光測低溫低溫爐鎢絲物鏡聚焦透鏡