更新时间:2024-08-11 13:42
德国物理学家M.普朗克在量子论基础上建立的关于黑体辐射的正确公式。19世纪末,经典统计物理学在研究黑体辐射时遇到了巨大的困难:由经典的能量均分定理导出的瑞利-金斯公式在短波方面得出同黑体辐射光谱实验结果相违背的结论。同时,维恩公式则仅适用于黑体辐射光谱能量分布的短波部分。也就是说,当时还未能找到一个能够成功描述整个实验曲线的黑体辐射公式。
其中V是空腔的体积。只有腔壁不断发射和吸收光子才能在辐射场中建立起热平衡光子数化学势玻色分布的理想气体。于是,每个量子态上的平均光子数应为
这样容易得到普朗克公式。
此式表明,w(v,T)随着v的增加很快地趋近于零,也就是说在热平衡状态下,几乎不存在高频光子,这是因为高频光子的能量远大于kT,而腔壁发射这样高能量的光子的几率是极小的。普朗克公式在低频hv<
普朗克通过对黑体辐射的深刻研究而建立起来的公式是物理学的一个重大突破,他首次提出的量子论,开创了理论物理学发展的新纪元。
德国物理学家。量子论的奠基人 。1858年,普朗克生于德国基尔一个法学家家庭。1874年进慕尼黑大学读数学,后转入柏林大学学物理。1877~1878年去柏林大学听过数学家K.魏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 。在柏林期间 ,他认真自学了R.克劳修斯的著作《力学的热理论》,从此立志去寻找像热力学定律那样具有普遍性的自然规律。1879年在慕尼黑大学取得博士学位后,先后在该校和基尔大学任教。1888年柏林大学任命他为基尔霍夫的继任人和理论物理学研究所主任,1892年升为教授。1900年,他在黑体辐射研究中引入能量量子,因此于1918年获诺贝尔物理学奖。1918年选为英国皇家学会会员,1930~1937年担任威廉皇家科学促进协会会长。后因反对纳粹暴政,普朗克1935年被免去院长职务。晚年退出科学界,从事反法西斯活动。1947年10月3日卒于格丁根。