「黑體輻射」說圖解字

      事不拖，話不多，人不作。曾國藩

      庸人敗於懶惰，群居守口，小處著手，人不作，不造作，方圓有度。

      眾所周知，量子力學始於普朗克對黑體輻射規律的研究，那麼，什麼是黑體輻射，怎樣理解黑體輻射的規律？

讓我們一起閱讀課本，了解前人的研究歷程，感受科學方法的魅力！

      細心閱讀這段課文，我們收穫3個方面的信息： 

      1.熱輻射：一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關，所以叫做熱輻射。

   （十九世紀初，天文學家赫謝爾發現了紅外輻射的熱效應，此後，科學家們掀起了對熱輻射規律的研究熱潮。開始人們研究輻射強度與溫度關係，十九世紀末，發現輻射強度隨波長分布與溫度有關係，這令科學家們激動不已！）

    2.黑體：如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發生反射，這種物體就叫黑體。（這種物體看起來很黑，因不反射光。）

    3.為什麼要用黑體（而不用一般物體）研究輻射強度按波長的分布規律：因為黑體輻射的電磁波強度按波長分布只與溫度有關，一般物體因受反射電磁波影響，不能準確反映輻射的電磁波強度按波長分布與溫度的關係。

好了，知道了這些之後，究竟科學家們發現「黑體輻射」有什麼規律呢？讓我解析課文中的這張圖：

19世紀開始的時候，天文學家赫謝耳(F.W.Herschel，1739—1822)發現了紅外輻射的熱效應。[1]他在實驗中用靈敏溫度計測試太陽光譜各部分的熱效應，結果發現在紅外光譜以外的區域溫度升得最高，他認為在可見的紅光之外還有不可見的輻射，這就是通     

       1.先看1100K曲線：橫坐標表示波長，縱坐標表示輻射強度（電磁波能量大小），圖線顯示不同波長輻射強度不同，並且存在一個輻射強度極大值的波長，反映了在1100K溫度下，黑體輻射強度按波長分布的規律。

       2.再對比四種溫度下的四條曲線：

      （1）相同點：輻射強度（電磁波能量大小）都是隨波長的不同而變化，

      （2）都存在一個輻射強度極大值的波長；

      （3）不同點：同一波長，溫度越高，輻射強度越大；

      （4）隨著溫度的升高，極大值左移，即極大值對應的波長越短，頻率越大；

      （5）外推結論：波長趨於0，輻射強度趨於無窮大。理論得出的這種荒謬結果被認為是物理學理論的災難，當時稱為「紫外災難」。