四、黑体辐射

    按照1900年以前人们的认识，光是一种波。然而，按照这一认识就无法解释在热力学中出现的黑体辐射现象。那么什么是黑体辐射为了说明黑体辐射，下面先作几点说明。

    一光波的频率与能量

    频率是一个物体在单位时间内振动的次数。例如，如果一个篮球一秒钟弹跳一次就被称为1赫兹，你每秒钟可以打出3个字，就是3赫兹。在波的现象中，一秒钟波在一个点处振动的次数就被称为这个波的赫兹数。

    例如，当你用了比较小的力量去抖动绳子，这时绳子在一秒钟内只会振荡出一个绳波，这时就称其频率为1赫兹。由于其能量很低，因此这个绳波的振幅会较高，波长较长。假设你用力抖动，绳子就会在一秒内出现三个绳波见图19，这时就称其频率为3赫兹。这时的绳波就变得振幅较低，波长较短。因此，对于波来说，频率越高，其所携带的能量就越大。米花书库 hbtt bigbig:eeeebbsansan7subsubibbhsansanuaabsubsubcsubsuboii

    对于光波所携带的能量也是如此情况，光波在一秒钟振动如同绳子的抖动的次数越多，其所携带的能量就越大。因此测量光具有的能量就是计算其在一秒钟内振动的次数。例如，图110中，红光、绿光、蓝紫光在一秒钟内振动次数是不同的，其所携带的能量就不同。

    例如，激光电筒发射出的红色光烧热的铁也发出同样的红光，每秒中振动抖动的次数是400x1012，这被称为400太赫兹，缩写为thz。频率为1thz的电磁波波长为03毫米，红光波的波长是620n纳米。绿色光波振动的频率是526thz，波长是495n。紫色光波的振动频率是668thz，波长是380n。

    上面是我们用肉眼可以见到的光。比红光更低频率的光叫做红外线，每秒钟振动频率低于400thz。频率更低，波长更长的还有无线电波，其波长大于一米，而有的无线电波波长像山一样大。每秒钟振动的次数高于789thz的光，就是紫外线。比紫外线频率更高的还有x射线、γ射线，这是携带更高能量的电磁波。那么什么是红外线和紫外线呢

    首先，牛顿利用棱镜将太阳光分散成为ot红橙黄绿蓝靛紫ot等光谱见图111。这被称为可见光谱。通过牛顿的贡献，人们明白了白光是由许多种颜色的光组成的。

    其次，在二百多年前，威廉赫歇尔在可见太阳光谱的红色光外端放置了一个温度计，发现温度上升了，这就证明在红色光外端也存在能量辐射，因此就把这一类外端的辐射称为ot红外线ot。例如，热水杯和不发光的热铁针发射出的都是红外线。几年后，德国化学家约翰里特尔将一张浸满氯化银的纸片放置在可见太阳光谱的蓝色端之外，他发现纸片的颜色变深了。这就证明，在光谱蓝光之外同样存在着辐射能量。因此，将这一类外端的辐射称为紫外线。例如在炎热的夏天，你虽然看不到紫外线，但它对我们皮肤造成的伤害皮肤红肿却是可见的。

    二紫外灾变

    凡是加热的物体都会发射电磁波，也就是光。例如，被加热的铁棍，虽然你看到的铁棍是黑色的，但是它却会烤手。原因是，在铁棍被加热到500摄氏度摄氏度，简称为度以下时，它所释放出的是肉眼不可见的电磁波红外线。虽然我们看不到这些电磁波，但却可以感受到它辐射出的效应烤手。当你把铁棍继续加热，在超过550度时，它就会发射出肉眼可见到的红色光见图113。

    实际上，无论你加热什么物体，在达到这一温度时，都会释放出红色光。例如，当你把陶瓷、煤块、铁块或任何物体加热到550度时候，它们都会发射出暗红色的光。

    当你把物体加热到900度，物体会发射出橘红色的光。在温度达到1000度时，则会发射出频率更高、携带能量更大的黄色光。当温度达到1200度时，物体放射出来的光就会变成白色。光变成白色的原因是，在温度1200度时，受热物体会同时释放出红色、绿色和蓝色光。

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