伟大探索 光辉成就

1911年—维恩维恩(WilhelmCarlWernerOttoFritzFranzWien,1864-1928)因发现热辐射规律——维恩位移定律和建立黑体辐射的维恩公式,获得了1911年度诺贝尔物理学奖。19世纪末,人们已经认识到热辐射和光辐射都是电磁波,并对辐射能量在不同频率范围内的分布问题,特别是黑体辐射,进行了较深入的理论和实验研究。维恩和拉梅尔发明了第一个实用黑体——空腔发射体,为他们的实验研究提供了所需的“完全辐射”。维恩在前人研究的基础     

利用几何画板研究黑体辐射能量密度分布曲线

利用几何画板软件 ,对黑体辐射能量密度分布曲线进行模拟研究。设计了一种“参数替换法” ,根据普朗克公式 ,给出了各种温度下分别以频率和波长为横坐标的黑体辐射能量密度分布曲线。通过对各个参数的连续调节 ,可以动态地深入研究黑体辐射的能量密度分布曲线与各个参数的关系 ,并且对维恩位移定律和斯忒藩—玻耳兹曼定律也给出了直观的定量验证。     

伟大探索 光辉成就 1918年——普朗克

普朗克(MaxKarlErnstLudwigPlank,1858-1947)因发现能量子(量子理论),从而对物理学的发展作出了巨大贡献,获得了1918年度诺贝尔物理学奖。在研究黑体辐射的过程中,人们发现:维恩的辐射定律在长波波段不符合实际,瑞利提出的辐射定律也仅是一种特殊情况。1900年,普朗克找到了与所有实验数据均相符合的辐射定律的普遍公式。他将从气体理论导出的玻尔兹曼方程应用于一振子集合,并假定它们的能最只能以ε的分立倍数出现,然后从维恩的位移定律出发,推断出熵是ε/v的函数,从而导出了能嚣量子和频率之间的著名关系式:ε=hy,引入了以他名字命名的常…     

维恩位移定律的推导和学生计算能力的培养

本文由黑体辐射公式导出维恩位移定律这一具体实例,说明计算能力的重要性,并就怎样培养学生的计算能力提出了几点建议.     

基于转动传感器的黑体辐射实验

介绍了使用转动传感器进行黑体辐射实验的方法.这种方法可以直观地对黑体辐射光谱进行扫描,同时利用Datastudio软件可以迅速地获得不同温度下的黑体辐射曲线.根据获得的黑体辐射曲线还可以对维恩位移律进行验证.同时,对实验中涉及的实验参数做了细致的分析.     

普朗克黑体辐射公式与经典表达式

本文讨论普朗克黑体辐射公式在低频时可简化为瑞利——金斯公式；在辐射频率较高时，可简化为维恩公式；并且可以推出维恩位移公式。     

史瓦西黑洞的热辐射规律

利用史瓦西黑洞的辐出度,导出了黑洞费米子场和玻色子场的辐射谱及其对应的维恩位移定律, 并且得出二者的辐射谱及定律略有不同.     

黑体辐射定律及实验教学相关问题探讨

针对黑体辐射定律及验证实验教学中的常见问题进行了探讨.介绍了黑体辐射定律提出的相关背景;给出了黑体辐射定律及简明图示.基于WGH-10型黑体辐射实验装置,阐述了与验证实验相关的辐射源、接收器、光谱仪及狭缝调节等问题.     

对从普朗克公式推出维恩位移定律的探讨

<正>1893年,德国物理学家,诺贝尔奖获得者维恩(W·Wien1864—1928)在研究黑体辐射的经典规律时,得出了黑体发射本领公式:     

普朗克黑体辐射公式是怎样得出的?

本文详细叙述了普朗克黑体辐射公式的推导过程并且对热辐射研究和热辐射问题进行了现代审视。     

黑体理论中的理论还原

由于黑体理论的量子概念所蕴涵的非连续性,该理论向来被历史主义学派拿去论证其革命的科学进步观。然而,普朗克辐射理论、维恩辐射理论、瑞利-金斯辐射理论的还原导出以及三者间存在的还原关系,证明了黑体理论同样内蕴了理论的还原。黑体理论所具有的还原进路与库恩对黑体理论所持的革命观间并不存在矛盾,因为二者面对的是不同的问题域。     

黑体辐射的能量密度曲线

黑体是研究热辐射时采用的一种理想模型。黑体辐射的能量分布规律是普郎克公式:本文根据普朗克公式进行计算并描图,给出了正确的黑体辐射能量密度曲线。 一、问题 在参阅几本常见的教科书时,笔者发现这些著述中的黑体辐射的能量密度ρ(ν)随辐射频率ν的分布曲线为两种互相矛盾的图线:一种是ρ(ν)的峰值偏低频方,另一种是ρ(ν)的峰值偏高频方(如图1、图2所示)。     

低能中微子的产生机制及应用

通过类比由爱因斯坦热辐射理论导出黑体辐射公式的方法,文章研究低能中微子辐射理论及辐射特性,进而讨论了低能中微子辐射理论的应用。结论表明,低能中微子在现实生活中非常普遍,最近在建的中微子探测器有能力探测到低能中微子的发射信号。我们预测未来几十年将是中微子研究及应用的黄金时代。     

利用内插法得到普朗克公式实际过程的一个试探性看法

1历史疑案 关于利用内插法得到普朗克公式,许多资料（包括刘坤英、范汝盐编写的大学教材《光学》）持如下观点．（1）1896年,维恩从热力学和经典统计物理学出发,推导出了一个关于黑体辐射的能量密度按波长分布的关系式     

普朗克长度下黑体的辐射出射度

介绍了在普朗克长度下的广义不确定原理,即坐标与动量的广义不确定关系。由此,得到了坐标的最小偏差,而与此相应的能态密度函数也必须进行修正;该修正应用于黑体辐射问题,在温度比较高的情况下,斯特藩-玻尔兹曼定律并不成立,黑体的辐射出射度与温度的平方成正比。     

浅谈“物理学”与现代科技

今天,在世界范围内正蓬勃兴起的新技术革命中,与物理学直接或间接有关的电子技术、材料技术、能源技术、激光技术、生物工程、海洋工程和空间技术等方面,不断取得新突破。科研新成果从发明到应用的周期越来越短,新技术、新产品过时的速度越来越快。科学技术是第一生产力,要运用科学理论指导生产技术就必须要有基础科学的应用,否则,就谈不上开发科学。物理学作为其他自然科学的基础的重要地位是不言而喻的。物理学告诉我们,任何物体在任何温度下,都要向周围空间辐射电磁波。这种辐射,在量值方面和波长分布方面取决于辐射体的温度,故称为热辐射。我们知道,热辐射与传导、对流是传热的三种基本方式,热辐射是以电磁波的形式将能量从一个物体传给其他物体的。在现代工程技术和科学研究中,热辐射的理论和规律有着重要的应用。如黑体辐射规律、辐射测温技术及红外辐射应用技术等。激光是基于受激辐射过程而获得的一种特殊的光。早在1917年,爱因斯坦就提出了受激辐射的理论。1960年,美国的梅曼发明了红宝石激光器。激光的出现引起了现代光学应用技术的重大变革。同时,也对科学技术的许多领域产生了深刻的影响。利用激光能量在空间和时间上高度集中的特性,可以进行精密加工,尤其是对高...     

美国两科学家获诺贝尔物理学奖

10月3日,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将2006年度诺贝尔物理学奖授予两名美国科学家(见封面图):约翰·马瑟(左图)和乔治·斯莫特(右图),以表彰他们发现了黑体形态和宇宙微波背景辐射的扰动现象.宇宙微波背景辐射是“宇宙大爆炸”所遗留下的布满整个宇宙空间的热辐射,反映的是宇宙年龄在只有38万年时的状况,其值为接近绝对零度的3K.宇宙微波背景辐射总体是均匀的,到处都差不多,没有太大的起伏变     

从普朗克的两次量子假设看科学信念对科学研究的影响

1900年12月14日,德国理论物理学家马克斯·普朗克(Max Planck,1858—1947)在德国物理学会的定期集会上报告了他对黑体辐射公式的理论推导,提出了能量子假设。量子假设使物理学发生了一场深刻的思想革命,在此基础上建立的量子理论也成为20世纪物理学研究的理论基础。人们习惯地把这一天称为量子概念的诞生纪念日。但事隔11年,也就是1911年,     

引导物理学走到了量子理论门口的科学家——维恩

1883年,一个迷茫困惑的年轻人走进了柏林大学的亥姆霍兹实验室,3年后当他出来的时候已经变成了获得学位的博士,10年后他在热辐射领域作出了划时代的贡献,并引发了物理学理论的一场革命,他就是1911年的诺贝尔奖获得者——威廉·维恩（WilhdmWien）．     

普朗克1901年关于黑体辐射问题的文章解读

1901年,普朗克(Max Planck)发表的论文"论正常光谱的能量分布定律"(On the Lawof Distribution of Energy in the Normal spectrum),是量子理论的开始。这一文章中第一次引入了光量子的概念,并成功的解决了黑体辐射问题。本文重新解读这一文章,以展示这篇文章中的物理思想和数学技巧。