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黑体辐射

已有 567 次阅读 2021-4-3 09:27 |个人分类:暗物质|系统分类:科研笔记

黑体辐射

马克斯普朗克于1900年建立了黑体辐射定律的公式,并于1901年发表。其目的是改进由威廉维恩提出的维恩近似。维恩近似在短波范围内和实验数据相当符合,但在长波范围内偏差较大;而瑞利-金斯公式则正好相反。普朗克得到的公式则在全波段范围内都和实验结果符合得相当好。在推导过程中,普朗克考虑将电磁场的能量按照物质中带电振子的不同振动模式分布。得到普朗克公式的前提假设是这些带电振子的能量只能取某些基本能量单位的整数倍,这些基本能量单位只与电磁波的频率有关,并且和频率成正比。

这即是普朗克的能量量子化假说,这一假说的提出比爱因斯坦为解释光电效应而提出的光子概念还要至少早五年。然而普朗克并没有像爱因斯坦那样假设电磁波本身即是具有分立能量的量子化的波束,他认为这种量子化只不过是对于处在封闭区域所形成的腔(也就是构成物质的原子)内的微小带电振子而言的,而这种束缚态必然导出量子化。普朗克没能为这一量子化假设给出更多的物理解释,他只是相信这是一种数学上的推导手段,从而能够使理论和经验上的实验数据在全波段范围内符合。


带电振子实际上为暗物质粒子,任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质。电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关。辐射、吸收、反射电磁波均通过正反粒子偶极子的震荡传递,能量与振荡频率相关。



暗物质=隐态粒子=场态粒子=对称粒子=正反粒子偶极子
显态粒子=非对称粒子



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