14黑體輻射

1、黑體實驗黑體實驗（一）、實驗目的要求（一）、實驗目的要求1、掌握黑體基本理論2、掌握黑體輻射能量的測量和任意發(fā)射光源的輻射能量的測量3、學會利用相同的裝置驗證黑體的輻射定律（二）、實驗原理與設備（二）、實驗原理與設備黑體的基本理論物體在一定的溫度下發(fā)出電磁輻射，如果理想熱輻射體表面溫度已知，那么其輻射特性就可以完全確定。黑體在溫度T時的光譜輻射出射度M等于普適函數(shù)。1900年，普朗克根據(jù)他提出的量子理論建立了的準確表達式，得到了與實驗完

2、全相同的結果。這就是著名的普朗克輻射公式。式中：＿＿第一輻射常量，其值為3.7418＿＿＿第二輻射常量，其值為1.4388；M＿＿單位為.普朗克公式是光輻射的一個重要的基本公式。從這個公式出發(fā)，可以推導出其他有關的輻射公式。根據(jù)基爾霍夫定律可知，絕對黑體的總輻射出射度只是溫度的函數(shù)，1879年斯忒藩根據(jù)實驗得到一條經驗定律：絕對黑體的積分輻射出射度與其熱力學溫度的四次方成正比。1884年，玻爾茲曼根據(jù)熱力學理論推導出了與斯忒藩經驗定律相

3、一致的結果，因此，稱為斯－玻定律。將上式對所有波長積分，就得到絕對黑體的積分輻射出射度，即＝圖1紅外單色器光學原理圖M1反射鏡、M2準光鏡、M3物鏡，M4反射鏡、M5深橢球鏡G平面衍射光柵、S1入射狹縫、S2，S3出射狹縫、T調制器狹縫為直狹縫，寬度范圍0—2.5mm連續(xù)可調，順時針旋轉為狹縫寬度加大，反之減小，每旋轉一周狹縫寬度變化0.5mm。為延長使用受命，調節(jié)時注意最大不超過2.5mm平時不使用時，狹縫最好開到0.1－0.5mm左

4、右。為去除光柵光譜儀中的高級次光譜，在使用過程中，操作者可根據(jù)需要把備用的濾光片插入入縫插板上。圖2WGH10型黑體實驗裝置本實驗裝置的工作區(qū)間在8002500nm，所以選用硫化鉛（PbS）為光信號接收器，從單色儀出縫射出的單色光信號經調制器，調制成50HZ的頻率信號被PbS接收，選用的PbS是晶體管外殼結構、該系列探測器是將硫化鉛元件封裝在晶體管殼內，充以干燥的氮氣或其它惰性氣體，并采用熔融或焊接工藝，以保證全密封。該器件可在高溫，潮