近代物理——《第二十一章》光的量子性

人类遭遇物质的量子性质,一个地点就是热辐射。在电磁理论比较成熟以后,人们把对电磁现象的研究领域扩展到了一般电流与可见光的范围之外,由于工业上的金属冶炼的需要,物质因热而发光乃至发射辐射能,开始成为人们研究的对象。恰好是在分析一些热辐射规律的产生原因时,人们被迫引入了辐射或光的量子性质。

热辐射

物质在原子层次的电磁结构以及不停息的分子热运动,导致物质总是在发射电磁辐射,这种辐射的强度和频率分布是随物体温度而发生变化的,因此称为热辐射。

热辐射的一个重要特征就是按照频率或波长存在一定的分布,而实验表明,这种分布与温度,物质的材料,甚至物质的表面情况都有关系。为了更具体地研究热辐射在不同波长时的辐射强度分布,我们引入物理量—单色辐出度,用来表示从物体表面单位面积发出的,波长在一个确定小范围内的辐射的功率。

从此光的量子性质,或者说光的粒子图象无可置疑地确立起来了。而来自原子结构领域的研究,更加决定性地确立了量子图象的更为深刻的地位。这是下章所要讨论的。

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