题目

普朗克提出了量子化理论是怎样很好地解释了黑体辐射的实验规律?

提问时间：2020-07-18

答案

普朗克之所以要提出量子化理论是为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释.
 
所谓紫外灾难,就是1900年瑞利根据经典统计力学推出的瑞利辐射公式,在紫外区呈现出的发散,就是辐射的能量密度和电磁波频率的平方成正比,结果计算的结果与实验的图像在低频区吻合的很好,但是在高频区出现了灾难性的分别.但是不管用什么经典物理的手段去处理这个问题.于是普朗克才提出了量子化的假设.
 
采用了量子化的假设后,经过计算所得的黑体辐射公式中辐射密度与电磁波频率的关系与实验能够很好地吻合,并且之后也解释了例如光电效应之类的经典物理无法解释的问题.关于具体的黑体辐射公式如下：
 
黑体能量密度公式：（普朗克） 


　　E*dν=c1*v^3*dv/[exp(c2*v/T)-1)] 


　　E*dv表示在频率范围（v,v+dv）中的黑体辐射能量密度. 
 
（经典瑞利公式）：