物理学家——普朗克ppt
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4.1 普朗克黑体辐射理论 课件(共20张PPT)

800 K
1000
K
1200
K
1400
K
2. 辐射的原因:物体中每个分子、原子或离子都在各自平衡位置附近以各种不同
频率做无规则的微振动,每个带电微粒的振动都会产生变化的电磁场,从而向外辐射各
种波长的电磁波,形成的电磁波谱。
3. 特性:室温时,主要成分是波长较长的电磁波;当温度升高时,波长较短的电
磁波成分越来越强。
辐射强度及波长成分的分布随温度变化
新知讲解
一、黑体与黑体辐射
1.黑体:如果一个物体能够完全吸收入射的各种波长的电
磁波,而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
2.黑体辐射:黑体虽然不反射电磁波,却可以向外辐射电
磁波,这样的辐射叫作黑体辐射。
注意:(1)黑体是个理想化的模型。
(2)一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关,但黑体辐射电磁波的强度
D.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长方向移动
谢 谢
按波长的分布只与黑体的温度有关。
新知讲解
二、黑体辐射的实验规律
1.测量黑体辐射的实验原理图
加热空腔使其温度升高,空腔就成了不同温度下的黑体,从小孔向外的辐射就是黑体辐射。
T
空腔
平行光管
三棱镜
新知讲解
二、黑体辐射的实验规律
2.辐射强度按波长分布与温度的关系
特点:随温度的升高
①各种波长的辐射强度都在增加;
普朗克黑体辐射理论
新知导入
1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,物理学家威廉·汤姆孙勋爵作了
展望新世纪的发言:
科学的大厦已经基本完成,后辈的物理
学家只要做一些零碎的修补工作就行了
第四章 1 《普朗克黑体辐射理论》课件ppt

则认为能量是一份一份的,每一份是一个最小能量单位,即能量不是连续的。
宏观世界中我们认为能量是连续变化的是因为每一个能量子的能量都很
小,宏观变化中有大量的能量子,就可以看作连续的。而研究微观粒子时,
单个的能量子能量就显示出不连续性。
知识归纳
1.普朗克的量子化假设
(1)能量子
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如,可能
B.当铁块呈现黑色时,说明它的温度不太高
C.当铁块的温度较高时会呈现赤红色,说明此时辐射的电磁波中
该颜色的光强度最强
D.早、晚时分太阳呈现红色,而中午时分呈现白色,说明中午时
分太阳温度最高
【答案】BC
【解析】由辐射强度随波长变化关系图知,随着温度的升高,各种
波长的波的辐射强度都增加,而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波,
(1)温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
(2)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都会增加,辐射强度的极大值向
波长较短的方向移动。
实例引导
例1 (多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小
孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度。如图所示就是黑体的辐射强度
与其辐射光波长的关系图像,则下列说法正确的是(
D.黑体辐射无任何实验依据
答案 B
解析 黑体并不是真实存在的,A错误;普朗克引入能量子的概念,得出黑体
辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常好,并由此开创了物理学
的新纪元,故B正确;随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,故C错
误;黑体辐射是有实验依据的,故D错误。
课堂篇 探究学习
探究一
)
A.T1>T2
宏观世界中我们认为能量是连续变化的是因为每一个能量子的能量都很
小,宏观变化中有大量的能量子,就可以看作连续的。而研究微观粒子时,
单个的能量子能量就显示出不连续性。
知识归纳
1.普朗克的量子化假设
(1)能量子
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如,可能
B.当铁块呈现黑色时,说明它的温度不太高
C.当铁块的温度较高时会呈现赤红色,说明此时辐射的电磁波中
该颜色的光强度最强
D.早、晚时分太阳呈现红色,而中午时分呈现白色,说明中午时
分太阳温度最高
【答案】BC
【解析】由辐射强度随波长变化关系图知,随着温度的升高,各种
波长的波的辐射强度都增加,而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波,
(1)温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
(2)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都会增加,辐射强度的极大值向
波长较短的方向移动。
实例引导
例1 (多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小
孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度。如图所示就是黑体的辐射强度
与其辐射光波长的关系图像,则下列说法正确的是(
D.黑体辐射无任何实验依据
答案 B
解析 黑体并不是真实存在的,A错误;普朗克引入能量子的概念,得出黑体
辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常好,并由此开创了物理学
的新纪元,故B正确;随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,故C错
误;黑体辐射是有实验依据的,故D错误。
课堂篇 探究学习
探究一
)
A.T1>T2
普朗克英文简介

he only conducted several experiments with Jolly.
Before long, he diverted his attention from
experiments to theoretical physics. In 1877, he transferred to another school in Berlin. There he studied under Hermann von Helmholtz, Gustav
精选完整ppt课件
8
The Quantization of Energy
In order to get a conclusion which was consistent with the experiment, Planck made a lot of attempts and had a fierce ideological struggle(思想斗争). Finally he had to compromise with himself and admitted that: some laws of microcosm(微观世界)might look very strange in the shoes of macrocosm(宏观世界). In 1900, he made a crazy assumption: the energy of microscopic particle(微 观粒子)can only be integer times(整数倍)of a minimum quantity. He called this quantity as energy quantum(能量 子)which couldn’t be divided anymore. Depending on the assumption of energy quantum, Planck derived(推导出) the formula. So consistent was it with the results that nobody could agree more.
普朗克黑体辐射理论-ppt课件

2.1900年,爱因斯坦从苏黎世联邦工业大学毕业,5年后受量子化启发 提出了光量子,成功的解释了光电效应。1921年获诺奖。
3.1900年15岁的玻尔(Niels Bohr)正在哥本哈根的中学里读书。13年 后,他提出了原子轨道量子化,成功解释了氢原子发光现象。1922年 获诺奖
4.1900年,康普顿8岁,23年后,通过实验最终使物理学家们 确认光量子图景的实在性,1927年获诺奖。
2.表达式 ε = hν
1)ν是带电微粒的振动频率 波源的频率 即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率
2)h 常量 普朗克常量 h=6.62607015×10-34 J·s
带电微粒辐射或 吸收能量E=nε
n=1,2,…
能量量子化
四、能量量子化——物理学的新纪元
1.1900年12月14日,普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文, 宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正 确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基 石之一, 为我们打开了量子之门。1918年获诺奖。
一、黑体与黑体辐射
1.黑体 理想模型 “完美的”吸收器、发射器
能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 的物体就是绝对黑体,简称黑体。
已知物体都能辐射红外线(电磁波)
烟煤
2.黑体辐射的特点
电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 这样的辐射更能反映具有普遍意义的热辐射客观规律
一、黑体与黑体辐射
大多数人想改造这个世界,但却极少数人想改造自己
——列夫·托尔斯泰
但最终确是极少数改造自己的人改造了世界
选择性必修三
电磁波的 粒子性认识
原子结构的 认识
波粒二象性
选择性必修三 第四章 原子结构和波粒二象性
3.1900年15岁的玻尔(Niels Bohr)正在哥本哈根的中学里读书。13年 后,他提出了原子轨道量子化,成功解释了氢原子发光现象。1922年 获诺奖
4.1900年,康普顿8岁,23年后,通过实验最终使物理学家们 确认光量子图景的实在性,1927年获诺奖。
2.表达式 ε = hν
1)ν是带电微粒的振动频率 波源的频率 即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率
2)h 常量 普朗克常量 h=6.62607015×10-34 J·s
带电微粒辐射或 吸收能量E=nε
n=1,2,…
能量量子化
四、能量量子化——物理学的新纪元
1.1900年12月14日,普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文, 宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正 确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基 石之一, 为我们打开了量子之门。1918年获诺奖。
一、黑体与黑体辐射
1.黑体 理想模型 “完美的”吸收器、发射器
能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 的物体就是绝对黑体,简称黑体。
已知物体都能辐射红外线(电磁波)
烟煤
2.黑体辐射的特点
电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 这样的辐射更能反映具有普遍意义的热辐射客观规律
一、黑体与黑体辐射
大多数人想改造这个世界,但却极少数人想改造自己
——列夫·托尔斯泰
但最终确是极少数改造自己的人改造了世界
选择性必修三
电磁波的 粒子性认识
原子结构的 认识
波粒二象性
选择性必修三 第四章 原子结构和波粒二象性
物理学家——普朗克PPT课件

• 瑞利-金斯公式表明,在辐射频率趋向于无穷大时辐射的计算结果趋 于无穷,和实验数据无法吻合,这一事件被戏称为“紫外灾难”。
第14页/共23页
主要成就
• 普朗克黑体辐射公式
• 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。
第8页/共23页
人物经历
• 学术事业
• 在慕尼黑任教期间,他继续在热理论领域的工作,并提出了热动 力学公式,却未发觉这一公式此前已由约西亚·威拉德·吉布斯提出 过。
• 鲁道夫·克劳修斯所提出的“熵”的概念在普朗克的工作中处于中 心位置。
第9页/共23页
人物经历
• 学术事业
• 1885年4月,基尔大学聘请普朗克担任理论物理学教授,继续他 对熵及其应用的研究,为阿累尼乌斯的电解质电离理论提供了热 力学解释,但却是矛盾的。
为物理学会的名誉会长。
第17页/共23页
主要成就
• 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:尔 格·秒。 他的墓志铭就是 一行字: h=6.63×10^-34 J· S
• 这也是对他毕生最大贡献: 提出量子假说的肯定。
第18页/共23页
主要成就
• 普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学, 并受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理 论成为了普朗克的工作领域。
第7页/共23页
人物经历
• 大学时代
• 1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师 资格考试。
• 1879年2月递交了他的博士论文《关于热 力学第二定律》。
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主要成就
• 普朗克黑体辐射公式
• 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。
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人物经历
• 学术事业
• 在慕尼黑任教期间,他继续在热理论领域的工作,并提出了热动 力学公式,却未发觉这一公式此前已由约西亚·威拉德·吉布斯提出 过。
• 鲁道夫·克劳修斯所提出的“熵”的概念在普朗克的工作中处于中 心位置。
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人物经历
• 学术事业
• 1885年4月,基尔大学聘请普朗克担任理论物理学教授,继续他 对熵及其应用的研究,为阿累尼乌斯的电解质电离理论提供了热 力学解释,但却是矛盾的。
为物理学会的名誉会长。
第17页/共23页
主要成就
• 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:尔 格·秒。 他的墓志铭就是 一行字: h=6.63×10^-34 J· S
• 这也是对他毕生最大贡献: 提出量子假说的肯定。
第18页/共23页
主要成就
• 普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学, 并受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理 论成为了普朗克的工作领域。
第7页/共23页
人物经历
• 大学时代
• 1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师 资格考试。
• 1879年2月递交了他的博士论文《关于热 力学第二定律》。
普朗克黑体辐射理论(高中物理教学课件)

A.是紫外线
B.是红外线
C.光子能量约为1.3×10-18 J
D.光子数约为每秒3.8×1016个
例10.萤火虫是一种能发光的小昆虫,我国古代有人叫它 “夜照”.萤火虫主要生活在树丛中、小河边.夏天的夜晚, 它在空中飞来飞去,尾部那黄绿色的光点一闪一闪的,像一 盏盏小灯笼.通常情况下灯泡只有10%的功率用以发光,其 余的90%全都转化成热浪费了.而萤火虫却不发热,可以使 其功率全部用以发光.若萤火虫发光的功率P=0.01 W,设 其发光向四周均匀辐射,平均波长λ=10-6 m,普朗克常量
二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4,
则这两束光的光子能量之比和波长之比分别为( D )
A.4∶5 4∶5
B.5∶4 4∶5
C.5∶4 5∶4
D.4∶5 5∶4
例8.一盏电灯的发光功率为100W,假设它发出的光向四
周均匀辐射,光的平均波长为λ=6.0×10-7m,普朗克常
量为6.63×10-34J·s,光速为3×108m/s,在距电灯10m远
一.黑体与黑体辐射
1.热辐射:一切物体都在辐射电磁波,这种辐射 与物体的温度有关,所以叫作热辐射 2.黑体:如果某种物体能够完全吸 收入射的各种波长的电磁波而不发 生反射,这种物体就是绝对黑体, 简称黑体 3.黑体辐射:黑体虽然不反射电磁波,却可以向 外辐射电磁波,这样的辐射叫作黑体辐射
注意: ①一般物体辐射与温度、材料、表面状况(形状)有关 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有 关。
第26章 原子结构和波粒二象性
01.普朗克黑体辐射理论 图片区
十九世纪末期,经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为 三大支柱的经典物理理论已经形成。1900年初开尔文勋爵在皇家 学会的新年致辞中总结说:“动力理论肯定了热和光是运动的两 种方式,现在,它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了,第 一朵乌云出现在光的波动理论上(以太理论),第二朵乌云出现 在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上(黑体辐射)。”
物理人教版(2019)选择性必修第三册 4.1普朗克黑体辐射理论 课件(共17张PPT).ppt

3.能量的量子化(E=nε):
在微观世界中能量是量子化的(微观粒子的能量是分
立的不连续的,宏观世界(经典)中能量是连续的)
四、量子论诞生的历史意义
• 能量子概念的提出打破了一切自然过程都是连续变 化的经典看法
• 敲开了人类认识微观世界的大门 • 解决了黑体辐射问题 • 为量子力学的建立打下了基础
1. 对黑体的认识,下列说法正确的是( ) D A.黑体不仅能吸收电磁波,也能反射电磁波 B.黑体是黑色的且其自身辐射电磁波 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除了与温度有关,还与材料 的种类及其表面状况有关 D.黑体是一种理想化模型,实际物体没有绝对黑体
辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍
B.能量子假说中将每一份能量单位,称为“能量子” C.能量子假说中的能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h 为普朗克常量 D.能量子假说认为能量是连续的,是不可分割的
E.辐射和吸收的能量是量子化的
ABCE
4. 两束能量相同的色光,都垂直地照射到同一物体表面,第一束光在 某段时间内打在物体表面的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表 面的光子(能量子)数之比为5∶4,则这两束光的光子能量之比和波长之 比分别为( ) D A.4∶5 4∶5 B.5∶4 4∶5 C.5∶4 5∶4 D.4∶5 5∶4
小结
补充:电磁波谱
电磁波按照它们的波长λ或频率v等大小顺序进行排列,这就是 电磁波谱
(按λ从大到小分布)
λ减小 v增大
波长λ频率v关系:
(c为光速)
C.7.0×10-10 W
D.1.2×10-18 W
8.一盏电灯的发光功率为100 W,假设它发出的光向四周均匀辐射,光 的平均波长为λ=6.0×10-7 m,普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为 3×108 m/s,在距电灯10 m远处,以电灯为球心的球面上,1 m2的面积
4.1普朗克黑体辐射理论课件ppt—高二下学期物理人教版选择性必修第三册

随堂检测
4.关于原子物理知识方面,下列说法正确的是( D ) A.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B.盖革-米勒计数器不仅能用来计数,还能区分射线的种类 C.质子、中子、电子都参与强相互作用 D.原子中电子的坐标没有确定的值,只能说某时刻电子在某点附近单位 体积内出现的概率
带小壳的空腔
注意:黑体是一种理想化模型,在自然界中并不存在完全理想的 黑体。
新知探究
黑体辐射:黑体虽然不反射电磁波,却可以向外辐射电磁波,这样的 辐射叫作黑体辐射。 黑体辐射特征:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度 有关。
这可能反映了某种具有普遍意义的客观规律,必须理论研究!!!
二、黑体辐射的实验规律
讨论:由能量量子化假说可知,能量是一份一份的,而不是连续 的,在宏观概念中,举一些我们周围不连续的实例。
答案:人的个数,自然数,汽车等。
课堂小结
黑体与黑体辐射ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
普朗克黑体 辐射理论
黑体辐射的实验规律
能量子
随堂检测
1.下列说法正确的是( D ) A.黑体只吸收电磁波,不辐射电磁波 B.光的波长越长,光子的能量越大 C.光的波长越短,越容易发生衍射 D.在光的干涉中,明条纹的地方是光子到达概率大的地方
再见
随堂检测
2.新冠肺炎防控中有一个重要环节是对外来人员进行体温检测,检测用的
1900年10月,普朗克提出量子化理论,给予黑体辐射以完美的解释。
A.带电微粒辐射体和吸温收的枪能量工,只作能是原某一理最小就能量是值的黑整数体倍 辐射定律。黑体辐射的实验规律如图所示,由图
二、黑体辐射的实验规律 下列说法错误的是( )
1900年10月,普朗克提出量子化理论,给予黑体辐射以完美的解释。 A.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
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◦ 着这志着物理学从“经典幼虫”到“现代蝴蝶” 的蜕变。
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 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。
◦ 1918年,普朗克得到了物理学的最高荣誉奖-- 诺贝尔物理学奖。
◦ 1926年,普朗克被推举为英国皇家学会的最高级
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 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”。
◦ 为描述黑体辐射的规律,瑞利、金斯和维恩分别 提出了两个公式,但是与实验相比,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。
◦ 瑞利-金斯公式表明,在辐射频率趋向于无穷大 时辐射的计算结果趋于无穷,和实验数据无法吻 合,这一事件被戏称为“紫外灾难”。
人物经历
学术事业
◦ 在慕尼黑任教期间,他继续在热理论领域的工 作,并提出了热动力学公式,却未发觉这一公 式此前已由约西亚·威拉德·吉布斯提出过。
◦ 鲁道夫·克劳修斯所提出的“熵”的概念在普 朗克的工作中处于中心位置。
人物经历
学术事业
◦ 1885年4月,基尔大学聘请普朗克担任理论物 理学教授,继续他对熵及其应用的研究,为阿 累尼乌斯的电解质电离理论提供了热力学解释, 但却是矛盾的。
名誉会员,美国选他为物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:尔 格·秒。 他的墓志铭就是 一行字: h=6.63×10^-34 J· S
这也是对他毕生最大贡献: 提出量子假说的肯定。
主要成就
波尔兹曼常数
◦ 普朗克的另一个鲜为人知伟大的贡献是推导出波 尔兹曼常数k。他沿着波尔兹曼的思路进行更深入 的研究得出波尔兹曼常数后,为了向他一直尊崇 的波尔兹曼教授表示尊重,建议将k命名为波尔兹 曼常数。普朗克的一生推导出现代物理学最重要 的两个常数k和h,是当之无愧的伟大物理学家。
◦ 1926年10月1日普朗克退休,他的继任者是薛 定谔。
主要成就
1918年获得诺贝尔奖时 的纪念照
主要成就
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。
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。
◦ 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。
◦ 他提出,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即为后来的普朗克常数。
◦ 在基尔这段时间,普朗克已经开始了对原子假 说的深入研究。
◦ 1897年,哥廷根大学哲学系授奖给普朗克的 专著《能量守恒原理》
人物经历
学术事业
◦ 1889年4月,亥姆霍兹通知普朗克前往柏林接 手基尔霍夫的工作。
◦ 1894年,普朗克被选为普鲁士科学院的院士。
◦ 1907年,维也纳邀请普朗克前去接替玻耳兹 曼的教职,但他没有接受,留在了柏林,并受 到了柏林大学学生会的火炬游行队伍的感谢。
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 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。
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学,并 受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理论成 为了普朗克的工作领域。
人物经历
大学时代
◦ 1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师资 格考试。
◦ 1879年2月递交了他的博士论文《关于热力学 第二定律》。
◦ 1880年6月以论文《各向同性物质在不同温度 下的平衡态》获得大学任教资格。
人物经历
中学时代
人物经历
中学时代
◦ 中学就读于慕尼黑的马克西米利安文理中学, 并在哪里他受到数学家奥斯卡· 冯· 米勒的启发, 对数理方面产生极大的兴趣。
◦ 米勒也教他天文学、力学和数学,从米勒那普 朗克也学到了生平第一个原理——能量守恒。
◦ 普朗克在16岁时就完成了中学的学业,在这个 学校学习的这段期间内,普朗克第一次接触物 理学这个领域。
在纳粹政权统治下,他反对种族灭绝政策,并坚持 留在德国尽力保护各国科学家和德国的物理学家。 为此,他承受了巨大的家庭悲剧和痛苦。他凭借坚 忍的自制力一直活到89岁。
人物经历
家世背景
◦ 普朗克出生在一个受到良好教育的传统家 庭,曾祖父及祖父都是哥廷根神学教授, 父亲为基尔和慕尼黑的法学教授,其叔叔 也是也是哥廷根的法学家,德国民法典的 重要创立者之一。
主要成就
量子假说
◦ 受他的启发,爱因斯坦于1905年提出,在空间传播 的光也不是连续的,而是一份一份的,每一份叫一 个光量子,简称光子,光子的能量E跟跟光的频率v 成正比,即E=hv。这个学说以后就叫光量子假说。
◦ 光子说还认为每一个光子的能量只决定于光子的频 率,例如蓝光的频率比红光高,所以蓝光的光子的 能量比红光子的能量大,同样颜色的光,强弱的不 同则反映了单位时间内射到单位面积的光子数的多 少。
Max Planck
马克斯· 普朗克 1858-1947
——二十世纪最重要的 物理学家之一
综述
马克斯· 普朗克,1858年4月出生于德国荷尔施泰因, 1947年10月逝世于德国下萨克森州哥廷根
著名的物理学家,思想家,量子力学的重要创始人。 与爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。 因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了
主要成就
量子假说
◦ 普朗克最大贡献是在1900年提出了能量量子化, 其主要内容为:
◦ 黑体是由以不同频率作简谐振动的振子组成的, 其中电磁波的吸收和发射不是连续的,而是以一 种最小的能量单位 ε=hν 为最基本单位而变化着 的,ε 叫作能量子。其中v是辐射电磁波的频率, h=6.62559*10^-34Js,即普朗克常数。也就是 说,振子的每一个可能的状态以及各个可能状态 之间的能量差必定是 hv 的整数倍。
人物经历
大学时代
普朗克十分具有音乐 天赋,会弹奏钢琴、 管风琴和大提琴,还 上过演唱课,也曾作 曲。但他并未选择音 乐作为他的大学专业, 而是选择了物理。
人物经历
大学时代
◦ 在进入物理专业学习后,普朗克很快就把研究转 向了理论物理学。1877年至1878年,普朗克转学 到柏林,在著名物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古 斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特 拉斯手下学习。
重要贡献,并于1918 年荣获诺贝尔物理学奖。 信仰和平主义 智商 235
综述
普朗克本人是一个不情愿的革命者。其成就的深远 影响在经过多年以后才得到普遍公认,其中爱因斯 坦对此起了最为重要的作用。
自20世纪20年代以来,普朗克成为德国科学界的中 心人物。他的公正、正直和学识,使他在德国受到 普遍尊敬,具有决定性的权威。
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 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。
◦ 1918年,普朗克得到了物理学的最高荣誉奖-- 诺贝尔物理学奖。
◦ 1926年,普朗克被推举为英国皇家学会的最高级
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 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”。
◦ 为描述黑体辐射的规律,瑞利、金斯和维恩分别 提出了两个公式,但是与实验相比,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。
◦ 瑞利-金斯公式表明,在辐射频率趋向于无穷大 时辐射的计算结果趋于无穷,和实验数据无法吻 合,这一事件被戏称为“紫外灾难”。
人物经历
学术事业
◦ 在慕尼黑任教期间,他继续在热理论领域的工 作,并提出了热动力学公式,却未发觉这一公 式此前已由约西亚·威拉德·吉布斯提出过。
◦ 鲁道夫·克劳修斯所提出的“熵”的概念在普 朗克的工作中处于中心位置。
人物经历
学术事业
◦ 1885年4月,基尔大学聘请普朗克担任理论物 理学教授,继续他对熵及其应用的研究,为阿 累尼乌斯的电解质电离理论提供了热力学解释, 但却是矛盾的。
名誉会员,美国选他为物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:尔 格·秒。 他的墓志铭就是 一行字: h=6.63×10^-34 J· S
这也是对他毕生最大贡献: 提出量子假说的肯定。
主要成就
波尔兹曼常数
◦ 普朗克的另一个鲜为人知伟大的贡献是推导出波 尔兹曼常数k。他沿着波尔兹曼的思路进行更深入 的研究得出波尔兹曼常数后,为了向他一直尊崇 的波尔兹曼教授表示尊重,建议将k命名为波尔兹 曼常数。普朗克的一生推导出现代物理学最重要 的两个常数k和h,是当之无愧的伟大物理学家。
◦ 1926年10月1日普朗克退休,他的继任者是薛 定谔。
主要成就
1918年获得诺贝尔奖时 的纪念照
主要成就
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。
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。
◦ 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。
◦ 他提出,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即为后来的普朗克常数。
◦ 在基尔这段时间,普朗克已经开始了对原子假 说的深入研究。
◦ 1897年,哥廷根大学哲学系授奖给普朗克的 专著《能量守恒原理》
人物经历
学术事业
◦ 1889年4月,亥姆霍兹通知普朗克前往柏林接 手基尔霍夫的工作。
◦ 1894年,普朗克被选为普鲁士科学院的院士。
◦ 1907年,维也纳邀请普朗克前去接替玻耳兹 曼的教职,但他没有接受,留在了柏林,并受 到了柏林大学学生会的火炬游行队伍的感谢。
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 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。
主要成就
普朗克黑体辐射公式
◦ 普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学,并 受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理论成 为了普朗克的工作领域。
人物经历
大学时代
◦ 1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师资 格考试。
◦ 1879年2月递交了他的博士论文《关于热力学 第二定律》。
◦ 1880年6月以论文《各向同性物质在不同温度 下的平衡态》获得大学任教资格。
人物经历
中学时代
人物经历
中学时代
◦ 中学就读于慕尼黑的马克西米利安文理中学, 并在哪里他受到数学家奥斯卡· 冯· 米勒的启发, 对数理方面产生极大的兴趣。
◦ 米勒也教他天文学、力学和数学,从米勒那普 朗克也学到了生平第一个原理——能量守恒。
◦ 普朗克在16岁时就完成了中学的学业,在这个 学校学习的这段期间内,普朗克第一次接触物 理学这个领域。
在纳粹政权统治下,他反对种族灭绝政策,并坚持 留在德国尽力保护各国科学家和德国的物理学家。 为此,他承受了巨大的家庭悲剧和痛苦。他凭借坚 忍的自制力一直活到89岁。
人物经历
家世背景
◦ 普朗克出生在一个受到良好教育的传统家 庭,曾祖父及祖父都是哥廷根神学教授, 父亲为基尔和慕尼黑的法学教授,其叔叔 也是也是哥廷根的法学家,德国民法典的 重要创立者之一。
主要成就
量子假说
◦ 受他的启发,爱因斯坦于1905年提出,在空间传播 的光也不是连续的,而是一份一份的,每一份叫一 个光量子,简称光子,光子的能量E跟跟光的频率v 成正比,即E=hv。这个学说以后就叫光量子假说。
◦ 光子说还认为每一个光子的能量只决定于光子的频 率,例如蓝光的频率比红光高,所以蓝光的光子的 能量比红光子的能量大,同样颜色的光,强弱的不 同则反映了单位时间内射到单位面积的光子数的多 少。
Max Planck
马克斯· 普朗克 1858-1947
——二十世纪最重要的 物理学家之一
综述
马克斯· 普朗克,1858年4月出生于德国荷尔施泰因, 1947年10月逝世于德国下萨克森州哥廷根
著名的物理学家,思想家,量子力学的重要创始人。 与爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。 因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了
主要成就
量子假说
◦ 普朗克最大贡献是在1900年提出了能量量子化, 其主要内容为:
◦ 黑体是由以不同频率作简谐振动的振子组成的, 其中电磁波的吸收和发射不是连续的,而是以一 种最小的能量单位 ε=hν 为最基本单位而变化着 的,ε 叫作能量子。其中v是辐射电磁波的频率, h=6.62559*10^-34Js,即普朗克常数。也就是 说,振子的每一个可能的状态以及各个可能状态 之间的能量差必定是 hv 的整数倍。
人物经历
大学时代
普朗克十分具有音乐 天赋,会弹奏钢琴、 管风琴和大提琴,还 上过演唱课,也曾作 曲。但他并未选择音 乐作为他的大学专业, 而是选择了物理。
人物经历
大学时代
◦ 在进入物理专业学习后,普朗克很快就把研究转 向了理论物理学。1877年至1878年,普朗克转学 到柏林,在著名物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古 斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特 拉斯手下学习。
重要贡献,并于1918 年荣获诺贝尔物理学奖。 信仰和平主义 智商 235
综述
普朗克本人是一个不情愿的革命者。其成就的深远 影响在经过多年以后才得到普遍公认,其中爱因斯 坦对此起了最为重要的作用。
自20世纪20年代以来,普朗克成为德国科学界的中 心人物。他的公正、正直和学识,使他在德国受到 普遍尊敬,具有决定性的权威。