第237章 赫兹(1 / 1)
赫兹为了证明这个电磁波的存在,而偶然间就发现了这个光电效应问题,那这节课啊,我们来说一下这个物理学史上的第二个无云,也就是黑体辐射的问题,这个黑体是个啥呢啊,这个黑体这个词儿是在1862年的时候有这个基尔霍夫老先生提出来的一个概念啊,黑体不是指黑颜色的东西,黑体是说,就当这个电磁波打过来的时候啊,所有的电磁波都会被这个物体吸收啊,不会发生透射和这个反射啊,这个东西叫做黑体,那黑颜色的物体,它只不过是能够吸收可见光啊,我们知道可见光也是电磁波的一部分啊,黑颜色的物体吸收可见光,那不见得不见得叶的电磁波,它也能够吸收啊,所以黑颜色的物体不一定是黑体啊,能明白这个逻辑吧,那有同学会问啊,这个黑体可以吸收所有电磁波啊,我们知道这个电磁波就是一种能量吗?那这黑体的能量,它不会越来越。
爆炸吗诶不会啊为啥呢?我们虽然说这个黑体啊,它能够吸收所有的电磁波,但谁也没规定她不能辐射电视播放,举个例子啊,比如说这是黑体啊,这是电磁波,而从四面八方打过来了,所有的电磁波都被他吸收了啊,然后呢,它在通过另外一种另外一种形式,就比如说热反射电磁波啊,从而和这个外界达到一个热平衡的状态,那他就是黑体这个黑体呀,有一个性质啊,就是它的辐射规律和和这个外界的温度有关,和其他的没关,有研究价值啊,所以人们就觉得研究研究吧,但是现实生活当中又没有这个绝对的黑体啊,没看到哪个东西能把所有的这个电磁波的吸收啊太阳倒是可以近似看作一个黑体?不过谁不能把太阳拿下来啊,怎么办呢?唉,有哲了啊说这金属可以屏蔽电磁波啊我们都知道啊,比如说你这个手机在电梯里总容易没有信号吗?这个电梯就可以。
看着是一个金属盒子啊,或者是你这个手机在家里的那个屋里边,如果要是没有信号的话,那就是这个墙里的墙结构太密啊,导致这个信号被屏蔽了,所以怎么办呢?我们就可以做一个金属壳子啊,也就是金属空箱啊,然后在这个金属空箱上开一个小口,从这个小口里啊,就不断的这个发射电磁波,然后这电磁波就在这个金属空腔里面啊,弹来弹去弹去,哎,他也出不去了,所以我们就可以整体看做是所有的电磁波都都被这个金属空腔吸收了啊,就把它看作一个近似的嗨皮,那黑体有了就开始研究吧,研究什么呢?研究一下这个不同频率下的电磁波啊,这个黑体的能量密度是怎么样的啊?就根据这个实验啊,这除了这个数据啊,描绘出这么样的一条曲线啊如果这块大家没有听懂没关系啊,你只要知道这条曲线代表了黑体的一种性质,然后呢?这条曲线是根据实验的。
测量结果描绘出来的就行了,那好,曲线有了,那就开始解释吧,你就像我们的第一节课说的氢原子光谱有了把什么还给出的公式总得有人解释吧,所以人们就开始研究啊,这个黑色的这条能量曲线为啥长得一样,那第一位给出这个公式的人呢?叫做威廉韦恩维是一位德国的物理学家,曾经在这个赫姆霍兹的实验室工作过,这个赫不霍辞,我们上去说说这个赫兹的老师嘛,韦恩是根据这个经典热力学理论啊,在96年的时候啊,给出了这个公式,就是大家在屏幕上看到的这个这个这个这呃,我们可以不用管这公式具体是什么意思啊?但是呢,我们可以看一下他这个曲线啊喂员工式的曲线啊,在高频的时候符合得很好啊,但是在第一批的时候啊,就差那么一丢丢丢,我当时的人们就觉得嗯嗯行不错啊,这个已经符合得很好了,这个偏差呢,就可能大概就基本上就是实验误差的事儿啊,所以决定成。
上唉,在191年啊,这个维恩获得诺贝尔物理学奖啊,火星上还有个陨石坑啊就叫做维恩,你看这个可以可以,挺有意思啊,就是动作这个坑那个坑啊,给你命个名,然后我们第一节讲了什么啊?这个月球上一个环形山啊,就叫80么啊,第二天讲赫兹这个月球上有个陨石坑啊就叫赫兹嗯,这个到了这个维恩老哥啊,这个火星上一个陨石坑诶,就叫韦恩,但是毕竟这个公式它有偏差嘛那科学的研究就是这样,就是大家都会研究这个有价值的问题啊所以你看这个博士论文啊,都是这个研究有价值的就别人研究过的没人研究啊那你看这个别人公式,虽然都有偏差,都得了这个诺贝尔奖了啊他要是算出一条这个完美和实验曲线符合的这个公式啊那就肯定诺贝尔奖啊妥妥的所以呢就引起一个人的注意啊这个人是谁呢,就是大名鼎鼎鼎的锐利这个锐利老先生啊,是英国的一个物理。
学家啊,这个三代男主祖传下来的贵族,在这个英国剑桥大学有一个实验室叫做卡文迪许实验之后,我们会说过,从这个实验室当中呢,涌出了一大批优秀的这个物理学家,那这个决定是实验室的第一任主任啊就是麦克斯韦那锐利就是接替麦克斯韦的第二任实验室主任,如果你要是没听过这个人啊,我说几件事你肯定听过,比方说我们小的时候看这个百科全书啊,看十万个为什么,你肯定听说过这个问题吧,就是呃人为什么可以分辨声音的位置啊?诶,因为双耳效应对吧诶,这个双耳效应就是瑞丽老先生提出来的理论啊,还有这个为什么天空是蓝色的呀?哎,这个也是瑞丽老先生最开始给出的解释啊,叫做瑞利散射啊,而且瑞利老先生还是第一个发现惰性气体的人啊,他最开始和和他的一个这个同事发现了惰性气体氩。
然后人们才把这个一整族的多星期里发现了啊,总是啊,这个锐利是很厉害,然后呢,这个锐利就看到了这个维恩的公式啊,他就决定研究一下吧,这研究不要紧挨出事了啊,怎么回事呢?这个锐利啊,他也计算出了一个公式啊,他这个公式呢?描绘出了这样的一条曲线啊,就是说它这个曲线虽然在低频的时候还符合得很好,不过到了高频当这个频率趋于无穷大的时候,你这个黑体的能量辐射也会趋于无穷大,那就很可怕了啊,这就是大家经常在这个科幻小说里面看到的这个紫外武器嘛那所以后人就给起了个名儿叫紫外灾难那锐利老先生呢?在1904年获获得了这个诺贝尔物理学奖啊,不过是因为发现了这个多彩气体,同样为了纪念日利老先生啊,这个月球,火星这两个环形山都叫做瑞丽啊,还有一个小行星也也被命名为瑞利行啊,到了1905年。
这个英国的一个物理学家啊,叫做金丝啊,他把这个锐利老先生的公式呃重新的完善了一下啊,然后人给起个名叫做瑞丽金丝公式好,那我们说回到这个黑体辐射问题啊,那现在就等于我们有了两个公式来描述这条曲线啊,一个在高频的时候符合符合符合符合很好啊,你看这经典物理学再次陷入了困境,不过就在这时啊,一个其貌不扬的人,小心翼翼的打开了量子力学的大门谁呢?就是马克思普朗克普朗克是1858年出生的德国啊,别看它其貌不扬,其实年轻的时候也是很帅的啊,你小的时候这个普朗克十分具有音乐天赋,钢琴管风琴大提琴啊,全都会啊,而且还给不少歌作过曲啊那不然可在上大学的时候啊,他这个教授就跟他说,现在这个物理学基本上已经没有什么可研究的啊,剩下的都是。
就是一些没有价值的空白需要填补,然后破浪,可就跟他这个老师说啊,她说我并不希望发现新大陆啊,只希望理解已经存在的物理学基础,或许能将其加深,你看普朗克跟物理学,这就是冥冥之中的缘分啊,那他在1900年以前啊,这普朗克呢?并不像麦克斯维尔瑞利亚一样有名啊,但它却是一个本本分分的大学教授啊,主要呢,这个研究热力学上节课我们也说了,这个当时的教授也是很厉害的啊,实际上在韦恩提出为公式之前,噗噗当课就一直在研究黑体辐射这个事儿,还有史料记载啊说这个韦恩和瑞丽她们两个能够提出自己的公式啊,和碰撞做的这个铺垫啊,有很大关系,总是在在1899年,plus是真的就给出了这么一个公式啊,和这个实验曲线符合得很好啊,大家可以看到普朗克公式,你会发现和这个维恩公式很像对吧?他就是把这个为恩公。
出事的这个分母上减掉了一个一,所以严格来讲,普朗克老先生,他是萌出了一个公式,然后考虑了很久啊,在1900年十月份的时候,哎呀,发表了出来,我们前面说啊,破浪可小型1111开了推开了量子力学的大门啊,在年的时候啊,破烂22岁,而且还是个教授啊,像那种年纪和地位的人啊,都会怕别人说闲话啊,就是你看这么大岁数了,还翁翁式啊,所以考虑了再三啊,这个扑克可还是决定把这个公式发表了出来啊,但因为是蒙的嘛,所以也没有引起多大的关注啊,但是这个破烂可自己心里过意不去啊,我自己给自己挖了个坑,我总得解释吧,毕竟我这么大个教授,于是在1900年12月14日啊,普朗克终于给出了理论推导了,引入了这个能量子假说从从此打开了量子量子力学的大门,那1900年的12月14日啊!
也被称作量子是那破烂,可作为这个量子力学的创始人啊,在1918年的时候获得了诺贝尔物理学奖呢,6069号小行星玖玖被命名为普朗克,不过很可惜啊,这个普朗克一生呢,是命途多舛啊,他经历了一战二战不停的逃窜破朗克的大儿子在一战当中牺牲了二儿子呢?是因为这个呃谋谋杀希特勒啊,然后被抓去当了俘虏啊,最后也被判了死刑,然后他有两个姑娘,这两个姑娘还都死于难产,所以说两个他第一任妻子的四个儿女啊,就全都没了,所以你看科学家也不是神啊,她也改变不了自己的命运,那破烂可在1900年12月14日,他究竟说了点啥呢?