紫外灾变

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紫外灾变,是指用于计算黑体辐射强度的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向于无穷大时计算结果和实验数据无法吻合的物理史事件。

背景[编辑]

19世纪,由于冶金以及照明设备制造等的需要,人们急需找到黑体辐射强度和辐射频率的关系。1889年卢默鲁本斯通过研究空腔辐射得出了黑体辐射光谱的实验数据。但是,单使用实验数据找对应点的方法十分不便,于是,人们开始了寻找一般的公式。

形成[编辑]

1900年,瑞利根据经典统计力学推出了一个公式,1905年,金斯修正了瑞利辐射公式中的一个数值错误,以后,此公式被称为瑞利-金斯公式。

瑞利-金斯公式:


w(\nu,T)dv=\frac{8 \pi \nu^2}{c^3} kTdv

其中,w(\nu,T) 为辐射的能量密度,k是玻尔兹曼常数,c为真空中的光速,T是热力学温度。 可以看出,w在ν趋向于无穷大时趋向于无穷大,这于实验数据相违背。 1911年,奥地利物理学家埃伦费斯特用“紫外灾变”来形容经典理论的困境。

影响[编辑]

开尔文在一次演讲中说道:“动力学理论断言,热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽,显得黯然失色了……(The beauty and clearness of the dynamical theory, which asserts heat and light to be modes of motion, is at present obscured by two clouds)”其中的一朵“乌云”便指的是黑体辐射问题。关于黑体辐射强度的计算有另外一条在短波中适用的维恩公式

参考文献[编辑]

引用[编辑]

网页[编辑]

书籍[编辑]