【原】《普朗克黑體輻射理論》教學(xué)
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原子物理、核物理部分，感覺(jué)純屬了解，沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，感覺(jué)都是定性了解。具體到本節(jié)內(nèi)容，感覺(jué)比必修三當(dāng)時(shí)的內(nèi)容詳細(xì)多了，起碼對(duì)研究的背景有所交待了。黑體輻射的研究源于冶金和星體測(cè)溫。生產(chǎn)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展和研究。黑體和普通物體的區(qū)別：普通物體即吸收又反射兼輻射，而且熱輻射的強(qiáng)度與溫度、材料種類和表面狀況有關(guān)，屬于多因素影響的輻射問(wèn)題。黑體：只吸收不反射，但輻射是本性，而且輻射只與溫度這個(gè)單一變量有關(guān)。有點(diǎn)理想化的意思了，類似一般落體運(yùn)動(dòng)的合力受多種因素影響一樣；而一旦理想化為自由落體運(yùn)動(dòng)，則下落快慢只與重力加速度有關(guān)。類似研究落體運(yùn)動(dòng)的重大意義一樣，對(duì)黑體的輻射很上心。二．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和理論規(guī)律圖中可獲取的信息：同一溫度下，各波段輻射的強(qiáng)度是不同的，有點(diǎn)正太分布的味道，存在一輻射強(qiáng)度的最大值。隨著黑體溫度的升高，輻射強(qiáng)度的最大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)逐漸向短波段移動(dòng)。理論物理學(xué)家的強(qiáng)迫癥，不論什么物理現(xiàn)象，都想搞個(gè)理論把現(xiàn)象裝進(jìn)去，否則就睡不踏實(shí)。現(xiàn)成的有關(guān)輻射的理論也有，輻射的不是電磁波嗎？按照電磁波的理論先操練一番，真還有牛人這么干了。德國(guó)物理學(xué)家維恩在 1896 年、英國(guó)物理學(xué)家瑞利在1900 年，分別提出了輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的理論公式。 他們提出的公式都只能解釋一部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。維恩公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近，在長(zhǎng)波區(qū)則與實(shí)驗(yàn)偏離較大；瑞利公式在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)驗(yàn)基本一致，但在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符。維恩、瑞利都只玩對(duì)了一部分，把兩人的理論對(duì)的部分合并一下就完美了。大神普朗克就是這么玩的，那是精通數(shù)學(xué)和物理的大神，到了原子物理這個(gè)層次，數(shù)學(xué)不過(guò)硬基本沒(méi)法玩物理了。普朗克所作的工作就是從數(shù)學(xué)角度把維恩和瑞利理論中對(duì)的部分給整合了，高手就是這樣玩的，留下合理的并進(jìn)行整合，舍掉不著調(diào)的。看看這個(gè)圖，感覺(jué)大神就是鉆到黑體里研究出來(lái)的理論。普朗克的黑體輻射理論是先有了數(shù)學(xué)上正確的理論，再?gòu)奈锢斫嵌葘で罄碚摰暮衔锢斫忉?。最后得出了一個(gè)令普朗克自己也覺(jué)得“叛逆不道”的解釋。如果想推導(dǎo)出這個(gè)公式，就必須假定：組成黑體的振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍。他把這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子，它的表達(dá)式為ε＝hv。是不是和帶電體的電荷量有點(diǎn)類似呢？傳統(tǒng)認(rèn)知中黑體輻射的電磁波，盡然屈尊下駕到死對(duì)頭粒子論門下，這不變了電磁波波動(dòng)學(xué)說(shuō)的天嗎？波動(dòng)說(shuō)、粒子說(shuō)，能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的就是正確的說(shuō)，否則就是胡說(shuō)。宏觀的波動(dòng)連續(xù)，微觀上看就是粒子離散。眼的區(qū)分度有限，離散的差別小到一定程度就是連續(xù)。離散還是連續(xù)，是眼的主觀體驗(yàn)，真實(shí)是什么，真實(shí)就是永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)現(xiàn)真實(shí)。有了量子論后，當(dāng)時(shí)諸多經(jīng)典理論無(wú)法解釋的現(xiàn)象，量子論一出手就是手到擒來(lái)。遇事不決，量子力學(xué)，量子理論掀開了近代物理的序幕。看到近代物理的物理學(xué)史，就感覺(jué)近代科技的發(fā)展是真正的日新月異，幾千年的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，幾十年就被徹底反超。不學(xué)習(xí)，就是與愚昧、落后為伍，與被動(dòng)發(fā)展為伍。
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