普朗克与量子概念——纪念量子概念建立100周年

回顾了物理学家研究黑体辐射问题的的历史过程，阐述了普朗克（PLANKM）利用数学内插法找到适用于黑体辐射公式的科学思想方法，探讨普朗克这一工作的深远意义以及对人们的启示。     

Common Chemistry：面向大众的免费网络资源

美国麻省理工学院（MIT）7月30日宣布，动力工程学华裔教授陈刚与其团队的研究，首次打破“黑体辐射定律”的公式，证实物体在极度近距时的热力传导，可以高到定律公式所预测的1000倍之多。这项研究发表在《纳米快报》（NanoLetter）8月号上。     

黑体辐射实验规律是如何预示了普朗克假设的

在现代物理课中,“量子”是个重要概念。初学者往往觉得量子化思想抽象,觉得普朗克为什么引入量子化假设难以捉摸。本文试图说明如何从黑体辐射实验规律的分折中估计到普朗克常数的存在和能量量子化的,以期对初学者理解量子化思想有所补益。十九世纪末,很多物理学家用相当大的精力研究黑体辐射问题,并从实验中得出了黑体的单色辐射本领随波长变化的曲线,如图中曲线1。     

蓝宝石光纤黑体腔高温计

用蓝宝石光纤黑体腔、传导光纤、低噪声光电探测器和数采装置及测温软件组成光电高温计，利用普朗克辐射定律进行高温测量，高温计的测温范围为900℃-1900℃，可应用于科研和工业生产中某些特殊环境下的温度测量。     

普朗克公式与两个实验定律

对黑体辐射的基本规律进行了较深入的讨论， 从理论上导出了普朗克公式， 从普朗克公式出发推导两个实验定律， 并进行了分析与比较     

利用红外辐射测温仪测定物质冷却曲线(摘要)

1红外辐射测温的原理和方法普朗克黑体辐射定律指出,黑体在任一温度下的辐射强度随波长变化遵循如下规律：式中λ为辐射波长,T0为黑体的温度（K）,C1、C2分别为第一、第二辐射常数。E（λ,T）为黑体的单色辐出度,即黑体在温度T0时在波长λ附近单位波长间隔、单位发射面积、单位时间内的辐射能量,它是波长和温度的函数。把这一能量用红外传感器接收起来,转变为电信号,并作些其它处理,就可以测出物体的温度。红外辐射测温具有许多优点。首先这是一种非接触式测量,不破坏被测物体的温度分布,测温精度及分辨率高。因而它适用于温…     

甚长波红外光电探测材料和器件专题·编者按

任何处于非绝对零度的物体都会辐射电磁波,探测辐射电磁波就能实现对物体的探测.根据普朗克黑体辐射定律推算出黑体辐射能量密度随温度的4次方成正比.因此,低温目标的辐射能量密度很弱,对探测器灵敏度要求极高.另一方面,黑体辐射峰值波长随温度降低向长波方向红移, 5800 K时峰值波长位置在0.5μm左右, 100 K时在30μm附近. 30μm对应的半导体材料禁带宽度仅为40 me V,差不多等于一个光学声子的能量.这样窄的带隙,材料的电学性能几乎完全受控于本征热激发,使得根据传统带间跃迁原理制备的探测器无法工作.     

基于MATLAB的黑体辐射特性分析

从普朗克公式出发,用MATLAB编程绘制了各种温度下的黑体光谱辐射出射度曲线,由此计算了黑体的波段辐射出射度,并讨论了黑体辐射三大定律的关系.给出了程序代码,有助于光电探测系统设计人员准确快捷分析目标辐射特性.     

量子论统计特征的哲学浅析

量子力学的创立被视为物理学领域中的革命。自1900年德国物理学家普朗克为解释黑体辐射按波长分布的规律而首次提出“能量子”概念开始,到本世纪三十年代前后,经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、玻恩、海森堡、薛定谔等一大批理论物理学家相继不懈的努力,量子力学这个宏伟的物理学大厦就已宣告落成。但是,量子力学在更高的思维层次上引起的哲学争论,至今仍可说“方兴未艾”。其中,围绕量子论的统计诠释所展开的决定论和非决定论之争,便是这场哲学论战的主要内容。     

面源黑体辐射特性校准系统的校准方法

通过非接触测温接收目标物体发射、反射和传导能量可以测量其表面温度。根据黑体的辐射特性，在发射率设定的情况下，可实现利用标准点源黑体对中温面源黑体的校准。本文比较了中温面源黑体的校准方法，并重点分析了中温面源黑体辐射特性的辐射量值实时比对的测量方法。     

感谢普朗克——他从普通电灯泡里发现大学问

100年前的12月,一个电灯泡忽然引起了一位物理学家兴趣——是什么使灯光发出黄色的光呢?黄色说明灯泡发出的大都是可见频率的光线,但传统物理学却说,加热的物体发出的光线大部分是短波,也就是不可见的光。就这一令人困惑的现象,即黑体辐射问题,马克斯·普朗克在1900年12月14日柏林德国物理学研究会上发表演讲阐述了自己的观点。也就是在那个时候,世界各国的物理学家才真正开始思考这个问题。因为要解开这一困惑,普朗克创立了量子理论学说。     

红外热象仪

任何大于绝对零度的物体都发射红外线,它的波长约在0.75—1000微米之间。人体红外辐射主要在3—50微米之间,峰值波长为9.3微米。黑体是研究热辐射规律的理想辐射体。黑体积分辐射通量密度与温度关系遵守斯蒂芬-玻耳兹曼定律,辐射通量密度按波长分布,符合普郎克公式,辐射峰值波长遵守维恩定律,它们都与物体表面温度有关。我们以适当的方法运用这些热辐射定律就能测出物体的热辐射和温度,这就是辐射计、辐射温度计。 人体皮肤表面各处温度是不同的,不同的物体也有不同的温度,用辐射温度计逐点测量所观察视场内景物的温度,经过处理,以可见图象形式显示出景物的温度分布,如     

关于黑体辐射曲线拐点问题的讨论

本文指出在由黑体辐射公式导出维恩位移定律的过程中求解黑体辐射曲线的拐点时经常发生的错误,分析引起此错误的原因,以及部分大学教材中表示黑体辐射单色辐射度的不妥之处.     

一月历史上的科学家

热力学第二定律奠基人克劳修斯克劳修斯是德国数学物理学家。他于1850年发表一篇论文,提出热力学第二定律的最著名形式:“热不能自发地从较冷的物体转向较热的物体”,并用其研究成果发展了蒸气机理论,两年后提出电解理论。他的观点后来成为电解理论基础。在分子物理学方面,他重申了法国物理学家     

激光与高科技

２０世纪６０年代初发明的激光器和观察到的激光现象，是最激动人心的高科技发明之一，也是基础研究走向应用成果的范例。这项发明已经引起科技、军事、工业、农业和医疗等一系列的变革，预期也将会进一步推动２１世纪高科技的发展。激光器的发明是物理学界经历了至少５０年努力的结果。１９００年德国物理学家普朗克首次提出辐射的能量是量子化的概念，解释了黑体辐射的能量与光波长的关系。以后在如光电效应等一系列实验结果的基础上，建立了光的量子理论。１９１３年丹麦物理学家玻尔最先用量子理论进行原子结构的研究，发现了原子中电子…     

“玻色——爱因斯坦”已“提速”

印度人玻色(1897—1974)和德裔美国人爱因斯坦(1879—1955),是20世纪的两位物理学家。上世纪初,在黑体辐射和光电效应的研究中诞生了量子概念,光的量子被称为光子。1924年,玻色提出黑体辐射是光子理想气体的观点,他研究了“光子在各能级上的分布”问题,以     

动态时空视界位置和温度

只要动态时空中的黑洞仍然保持“黑洞”的基本性质——类光无穷远处的观测者得不到它内部的信息,这个“洞”就应该是一个黑体,其辐射应该是黑体辐射.虽然视界的位置和温度随时间变化,但它每一瞬间发出的辐射均应具有普朗克谱.从以往的研究知道,在稳态时空中采用 Tortoise 坐标时,K-G 方程的径向方程在视界附近会化成平直时空中无质量粒子的波动方程形式.利用这一特性可以容易地证明黑洞产生平衡热辐射.我们认为,既然动态时空中的黑洞每一瞬间产生的辐射仍具有普朗克谱,那么动态时     

物理教学中几个问题的探讨

对物理教学中压强公式的推导、用普朗克假设解释黑体辐射规律两个问题,提出不同于各种教材的处理方法。同时对我校现用教材、南京工学院等七所工科院校编,马文蔚、柯景凤改编的《物理学》中第八章“热力学基础”内的一道习题的错误解法进行了更正。     

普朗克常数的推算

顾建中先生在所编《原子物理学》一书中,作了直接由普朗克黑体辐射公式得到普朗克常数的推算,它的结论是: h=6.07×10~(-34) J.S,这个值与新近测值h=6.62618×10~(-34)J.S差别较大,下面我们分析其原因。 首先看其推算过程,顾建中先生从辐射公式出发,将公式对入求导数并求极值,得到: λ_mT=(hc)/(5K), (1)然后和维恩位移定律     

量纲分析在黑体辐射教学中的应用

用量纲分析的方法分析了黑体辐射实验规律,利用基本常数之间的相互构造关系导出了解释黑体辐射必须用到一个反映新的物理规律的常数,并估算了普朗克常数的数量级.这种教学方法在大学物理课程中作为偿试,取得了较好的教学效果.