什么是普朗克黑体辐射实验?
首先,简单介绍一下生活
普朗克m .(Max Planck 1858 ~ 1947)是德国近代伟大的物理学家,量子理论的创始人。1858 4月23日出生于基尔。65438年到0867年,他的父亲,民法教授J.W .冯·普朗克,受慕尼黑大学邀请去教书,于是全家搬到了慕尼黑。普朗克在慕尼黑度过了青春,1874进入慕尼黑大学。1877到1878,我去柏林大学听了数学家K. Wilstrass和物理学家H.von Helmholtz和G. R. Kirchhoff的讲座。普朗克晚年回忆这段经历时说,这两位物理学家的性格和学术态度对他影响很深,但他们的讲课吸引不了他。在柏林期间,普朗克认真自学了r .克劳修斯的主要著作《力学热理论》,这使他下定决心要找到一个像热力学定律一样的普遍规律。65438年至0879年,普朗克在慕尼黑大学获得博士学位,之后在慕尼黑大学和基尔大学任教。1888年基尔霍夫去世后,柏林大学任命他为基尔霍夫的继任者(前副教授,1892年后任教授)兼理论物理研究所所长。1900年,他将能量量子引入黑体辐射的研究。因为这个发现对物理学发展的贡献,他获得了1918诺贝尔物理学奖。
从20世纪20年代开始,普朗克成为德国科学界的中心人物,与当时德国国内外的著名物理学家关系密切。1918年当选皇家学会会员,1930年至1937年任威廉皇帝协会会长。那段时期,柏林、哥廷根、慕尼黑、莱比锡等大学成为世界科学的中心,这与普朗克、w .能斯特、a .索末菲等人的努力是分不开的。纳粹夺取德国政权后,他们以一个科学家对科学和祖国的热情与纳粹作斗争,为科学的尊严而战。1947 10 10月4日死于哥廷根。
第二,科学成就
(1)普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文是关于热力学第二定律的。此后,他用热力学的观点研究了物质聚集态的变化和气体与溶液的理论。
②提出能量子概念。
普朗克在物理学上最重要的成就是提出了著名的普朗克辐射公式,创立了能量量子的概念。
19年底,当人们用经典物理解释黑体辐射实验时,出现了著名的所谓“紫外线灾难”。虽然瑞利、詹金斯(1877-1946)和维恩(1864-1928)分别提出了两个公式试图找出黑体辐射的规律,但与实验相比,瑞利-詹金斯公式只在低频范围内适用,而维恩公式只在高频范围内适用。普朗克从1896开始系统研究热辐射。经过几年的努力,他终于推导出了一个与实验相符的公式。他于1900年10月下旬在《德国物理学会通报》上发表了题为《论维恩光谱方程的完善》的三页论文,首次提出了黑体辐射公式。65438+65438年2月4日,在德国物理学会的例会上,普朗克做了一个关于正态谱中能量分布的报告。在这份报告中,他激动地阐述了他最惊人的发现。他说,为了在理论上得到正确的辐射公式,必须假设物质辐射(或吸收)的能量不是连续的,而是一个接一个的,只能是某个最小值的整数倍。这个最小值叫做能量量子,辐射频率就是ν ε=hν的能量最小值。其中H,普朗克当时称之为基本作用量子,现在称之为普朗克常数。普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数,标志着物理学从“经典的幼虫”变成了“现代的蝴蝶”。1906年,普朗克在《热辐射讲座》一书中系统总结了自己的工作,为开辟探索微观物质运动规律的新途径提供了重要基础。
第三,轶事
(1)第一位老师
普朗克走上研究自然科学的道路,在很大程度上要归功于一位名叫缪勒的中学老师。普朗克在童年时热爱音乐和文学。后来,他听缪勒讲了一个感人的故事:一个建筑工人花了很大力气把砖搬到屋顶上,但工匠做的功并没有消失,而是变成了储存的能量;一旦砖块因风化而松动,砸到别人头上或东西上,能量又会释放出来...能量守恒定律的故事给普朗克留下了难忘的印象,这不仅使他的爱好转向了自然科学,也成为他今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后,无论遇到什么困难,他献身于科学的决心从未动摇。他的家庭发生了很多不幸:妻子死于1909,儿子死于1916的一战,两个女儿分别死于1917和1919的难产。然而,普朗克总是通过努力和无私的工作来抑制自己的感情和悲伤,并为科学做出了一项项重要贡献。
他一生发表了215篇研究论文,出版了7本书,其中包括1959年写的《物理学中的哲学》。
在普朗克80寿辰的庆祝会上,人们送给他一颗小行星,并将其命名为普朗克行星。1946虽然身体虚弱,但他还是非常高兴地参加了皇家学会纪念牛顿的聚会。
墓碑号上刻着他的名字和h的值。
普朗克谦虚严谨。在4月德国物理学会庆祝他60岁生日的纪念大会上,1918,普朗克回答说:“想象一个矿工,他竭尽全力去勘探珍贵的矿石。有一次,他发现了一个天然的金矿矿脉,经过进一步的研究,他发现它是无价的,比以前认为的价值高出无数倍。如果他自己没有发现这个宝藏,毫无疑问,他的同事会很快很幸运地发现它。”这当然是普朗克的谦虚。洛伦茨在评论普朗克关于能量量子的大胆假设时所说的话,揭示了问题的本质。他说:“我们不能忘记,只有那些努力工作和深入思考的人才能获得这种灵感的好运。”
1947 10 10月3日,普朗克在哥廷根逝世,享年89岁。为了纪念这位伟大的物理学家,德国政府将威廉皇家研究所改名为普朗克研究所。
普朗克的墓位于哥廷根市公墓。它的符号是一块简单的长方形石碑,上面只刻着他的名字,下角写着:h=6.62×10-27尔格秒。