简述黑体辐射实验装置

㈠ 什么是普朗克黑体辐射实验

普朗克 德国物理学家。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。
一、生平简介
普朗克M.(Max Planck1858～1947)近代伟大的德国物理学家，量子论的奠基人。1858年4月23日生于基尔。1867年，其父民法学教授J.W.von普朗克应慕尼黑大学的聘请任教，从而举家迁往慕尼黑。普朗克在慕尼黑度过了少年时期，1874年入慕尼黑大学。1877～1878年间，去柏林大学听过数学家K.外尔斯特拉斯和物理学家H.von亥姆霍兹和G.R.基尔霍夫的讲课。普朗克晚年回忆这段经历时说，这两位物理学家的人品和治学态度对他有深刻影响，但他们的讲课却不能吸引他。在柏林期间，普朗克认真自学了R.克劳修斯的主要著作《力学的热理论》，使他立志去寻找象热力学定律那样具有普遍性的规律。1879年普朗克在慕尼黑大学得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。1888年基尔霍夫逝世后，柏林大学任命他为基尔霍夫的继任人(先任副教授，1892年后任教授)和理论物理学研究所主任。1900年，他在黑体辐射研究中引入能量量子。由于这一发现对物理学的发展作出的贡献，他获得1918年诺贝尔物理学奖。
自20世纪20年代以来，普朗克成了德国科学界的中心人物，与当时德国以及国外的知名物理学家都有着密切联系。1918年被选为英国皇家学会会员，1930～1937年他担任威廉皇帝协会会长。在那时期，柏林、哥廷根、慕尼黑、莱比锡等大学成为世界科学的中心，是同普朗克、W.能斯脱、A.索末菲等人的努力分不开的。在纳粹攫取德国政权后，以一个科学家对科学、对祖国的满腔热情与纳粹分子展开了，为捍卫科学的尊严而斗争。1947年10月4日在哥廷根逝世。
二、科学成就
①普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文就是《论热力学的第二定律》。此后，他从热力学的观点对物质的聚集态的变化、气体与溶液理论等进行了研究。
②提出能量子概念
普朗克在物理学上最主要的成就是提出著名的普朗克辐射公式，创立能量子概念。
19世纪末，人们用经典物理学解释黑体辐射实验的时候，出现了著名的所谓“紫外灾难”。虽然瑞利、金斯(1877—1946)和维恩(1864—1928)分别提出了两个公式，企图弄清黑体辐射的规律，但是和实验相比，瑞利-金斯公式只在低频范围符合，而维恩公式只在高频范围符合。普朗克从1896年开始对热辐射进行了系统的研究。他经过几年艰苦努力，终于导出了一个和实验相符的公式。他于1900年10月下旬在《德国物理学会通报》上发表一篇只有三页纸的论文，题目是《论维恩光谱方程的完善》，第一次提出了黑体辐射公式。12月14日，在德国物理学会的例会上，普朗克作了《论正常光谱中的能量分布》的报告。在这个报告中，他激动地阐述了自己最惊人的发现。他说，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物质辐射(或吸收)的能量不是连续地、而是一份一份地进行的，只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子，辐射频率是ν的能量的最小数值ε=hν。其中h，普朗克当时把它叫做基本作用量子，现在叫做普朗克常数。普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数，它标志着物理学从“经典幼虫”变成“现代蝴蝶”。1906年普朗克在《热辐射讲义》一书中，系统地总结了他的工作，为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础。
三、趣闻轶事
①启蒙老师
普朗克走上研究自然科学的道路，在很大程度上应该归功于一个名叫缪勒的中学老师。普朗克童年时期爱好音乐，又爱好文学。后来他听了缪勒讲的一个动人故事：一个建筑工匠花了很大的力气把砖搬到屋顶上，工匠做的功并没有消失，而是变成能量贮存下来了；一旦砖块因为风化松动掉下来，砸在别人头上或者东西上面，能量又会被释放出来，……这个能量守恒定律的故事给普朗克留下了终生难忘的印象，不但使他的爱好转向自然科学，而且成为他以后研究工作的基础之一。
②“普朗克行星”
普朗克进入科学殿堂以后，无论遇到什么困难，都没有动摇过他献身于科学的决心。他的家庭相继发生过许多不幸：1909年妻子去世，1916年儿子在第一次世界大战中战死，1917年和1919年两个女儿先后都死于难产，1944年长子被希特勒处死。但是普朗克总是用奋发忘我的工作抑制自己的感情和悲痛，为科学做出了一个又一个重要的贡献。
他一生发表了215篇研究论文和7部著作，其中包括1959年所著的《物理学中的哲学》一书。
在普朗克诞辰80周年的庆祝会上，人们“赠给”他一个小行星，并命名为“普朗克行星”。1946年他虽然体弱，但却非常高兴地出席了皇家学会的纪念牛顿的集会。
③墓碑号刻着他的名和h的值
普朗克为人谦虚，作风严谨。在1918年4月德国物理学会庆贺他60寿辰的纪念会上，普朗克致答词说：“试想有一位矿工，他竭尽全力地进行贵重矿石的勘探，有一次他找到了天然金矿脉，而且在进一步研究中发现它是无价之宝，比先前可能设想的还要贵重无数倍。假如不是他自己碰上这个宝藏，那么无疑地，他的同事也会很快地、幸运地碰上它的。”这当然是普朗克的谦虚。洛仑兹在评论普朗克关于能量子这个大胆假设的时候所说的话，才道出了问题的本质。他说：“我们一定不要忘记，这样灵感观念的好运气，只有那些刻苦工作和深入思考的人才能得到。”
1947年10月3日，普朗克在哥廷根病逝，终年89岁。德国政府为了纪念这位伟大的物理学家，把威廉皇家研究所改名叫普朗克研究所。
普朗克的墓在哥庭根市公墓内，其标志是一块简单的矩形石碑，上面只刻着他的名字，下角写着：h=6.62×10-27尔格·秒。

㈡ 黑体辐射的原理是什么

黑体辐射原理的发现

“普朗克是一位保守的物理学家”，人们常常这样评价。

这样一个保守的物理学家，是20世纪杰出的自然学者之一，如果以重要性而论的话，继伽利略与牛顿、爱因斯坦之后，开启物理学新时代的正是普朗克。

在18世纪末，很多科学家没有意识到原子的存在。到了19世纪中期，人们得到了原子的重量，但是无法对原子观测。

还有一个实际困难，即如果原子组成物体，那么无限细分物体的观念就要受到限制，而原子的自由度也要受限制，不然就会出现即使是寻常的温度升高也需要无限大的能量。为了解决这样的问题，很多理论在经典力学与电磁理论下谨慎地说明了一些现象，没有脱离人们的传统认识。

然而，有一个问题却久久地困扰着人们。

这不是一个原子问题，而是一个古典的热力学难题——黑体辐射。

1893年，威廉·维恩提出一个数学公式。这种公式在光谱的短波部分使测定值与计算值完全相一致，然而用在中波和长波部分却无效。

1900年，英国物理学家为长波找到了一个规律。瑞利根据经典统计力学和电磁理论，推导出黑体辐射的能量分布公式，这个数学式子适用于长波，在短波部分却是无穷值，可相反的是，实验结果是零。

这个反差强烈的严重问题，被称为“紫外灾难”，因为紫外线是长波、中波与短波的分界波。

㈢ 黑体辐射现象的简介

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则它们只能有最小能量ε0=hv（h表示普朗克常数，物理学中普适常数之一，其数值为6.626×10∧-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。”

㈣ 黑体辐射与迈克尔逊实验是什么

任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。 所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。显然自然界不存在真正的黑体，但许多地物是较好的黑体近似( 在某些波段上)。 基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff)，在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律，在一定温度下，黑体必然是辐射本领最大的物体，可叫作完全辐射体。 绝对黑体的热辐射的规律比较简单，在19世纪末许多人做了大量研究，黑体辐射的波长并不是单一的，它同时辐射各种波长的电磁波。不同波长的电磁波，它们的强度也不一样。随着温度的升高，一方面各种波长的辐射长度都有所增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，或者可以忽略的说，“温度越高，辐射的电磁波的波长越短。”{烧红的铁块如果继续升温，就会达到“白”热，这是因为温度升高后，在它的辐射光中，波长较短的如蓝光紫光所占的比率就会增加，更接近日光灯的各种颜色比例，因此看起来是白色的。 简单就说这些。 1881年-1884年，阿尔伯特·迈克尔逊（Albert Michelson）和爱德华·莫雷（Edward Morley）为测量地球和以太的相对速度，进行了著名的迈克尔逊—莫雷实验，测量了不同方向上的光速。然而实验结果显示，并不存在这个速度差异。这实际上证明了光速不变原理，即真空中光速在任何参照系下具有相同的数值，与参照系的相对速度无关，以太其实并不存在。后来又有许多实验支持了上面的结论。实验中用一个分光镜将一束光分成两束相互垂直的光，让它们经过一系列的反射后再进行干涉，如果真的有以太存在，则这两珠光的速度是不同的，因为有地球的自转带动着以太。而实验结果却证明了光速不变，是爱因斯坦相对论的重要实验依据。

㈤ 黑体辐射实验观测到哪些实验现象

任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领.辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布.这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射.为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体. 所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射).黑洞也许就是理想的黑体．基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff),在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关.按照基尔霍夫辐射定律,在一定温度下,黑体必然是辐射本领最大的物体,可叫作完全辐射体.

㈥ 普朗克黑体辐射实验中，是如何靠改变电流来改变色温的具体的关系是什么

通过WGH-10型黑体实验装置,由光栅单色仪,接收单元,扫描系统,电子放大器,A/D采集单元,电压可调的稳压溴钨灯光源来改变色温