普朗克公式推导求助啊要求从能量量子化角度出发,推导出planck公式,要求给出完整的推导过程和参考文献的名称希望尽快能给

myqaq1232022-10-04 11:39:541条回答

普朗克公式推导
求助啊
要求从能量量子化角度出发,推导出planck公式,要求给出完整的推导过程和参考文献的名称
希望尽快能给以答复
谢谢
可以直接在网上找到推导过程也可以

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笑猫猫 共回答了20个问题 | 采纳率100%
黑体是指在任何温度下,对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1的物体
黑体辐射的能量是由电磁场的本征振动引起的,为简化推导过程,在此将黑体简化为边长为L的正方形谐振腔.如图示:
则腔内的电磁场满足亥姆霍兹方程:
(1)
用分离变量法,令
则(1)式可分解为三个方程:
其中
得(1)式的驻波解为:
由在x=0,x=L,y=0,y=L,z=0,z=L上的边界条件 及 可得:
,,
(其中 ,,满足关系 )
则 (j表示第j个本征态)的绝对值为:
换成第j个本征态的频率得:
当 时,和 可视为连续变化,不必取分立值,即有:
(2)
(2)式表明在整数n空间一组整数 即对应一个本征模的频率.因此,频率区间 内的本征模数,在数值上等于整数n空间内数值半径由 范围内球壳体积的八分之一,即:
(V为腔的体积)
又因为每一个频率为 的单色平面波还存在着两个独立的相互垂直的偏振态,则频率间隔 内的本征模数为:
设 表示温度为T,频率为 的本征振动的平均能量,为相应的能量密度,则振动频率在 到 之间的能量为:
(3)
本征振动是简谐振动,由三维谐振子的能量本征值:(n=0,1,2…)
系统处于热平衡状态时,处于各本征能量的谐振子分布遵从麦克斯韦-波尔兹曼分布律:
即:
所以:(4)
若令 ,
则(4)式可改写为:

所以:
代入(3)式得:
此即为Planck黑体辐射公式.
若按经典理论,由热力学与统计物理的能量均分定理可知平均能量为:
则:
此即为Rayleigh-Jeans黑体辐射公式.
两公式的曲线与实验曲线的符合情况如图:
1年前

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请问这个方程该怎么积分?x^3/(e^x -1) dx希望可以回答的详细一些难道是说无解么?这个方程是在积分普朗克公式以
请问这个方程该怎么积分?
x^3/(e^x -1) dx
希望可以回答的详细一些
难道是说无解么?这个方程是在积分普朗克公式以求黑体辐射能的过程中出来的,是定积分,前面应该没有错,不应该没有解析值啊。
善良的小妖1年前1
monica8242 共回答了25个问题 | 采纳率96%

好像这个函数的积分没有直接的解析值 ,我使用maple和matlab求解了下得到如下结果
>> maple('int(x^3/(e^x -1) ,x)')
ans =
-1/4*x^4+1/log(e)*x^3*log(1-e^x)+3/log(e)^2*x^2*polylog(2,e^x)-6/log(e)^3*x*polylog(3,e^x)+6/log(e)^4*polylog(4,e^x)
>> int('x^3/(e^x -1) ')
ans =
-1/4*x^4+1/log(e)*x^3*log(1-e^x)+3/log(e)^2*x^2*polylog(2,e^x)-6/log(e)^3*x*polylog(3,e^x)+6/log(e)^4*polylog(4,e^x)
其中 polylog(a, z) =
infinity
----- n
z
) ----
/ a
----- n
n = 1

给(x^3/(e^x-1))从0到无穷大积分,是普朗克公式化出斯忒藩-玻尔兹曼定律中的一个步骤,查的表在哪里?
曲渊1年前0
共回答了个问题 | 采纳率
用普朗克公式证明维恩位移
爱哭的女孩长大了1年前1
沙子oo 共回答了20个问题 | 采纳率90%
Planck公式:r(λ,T)=常数/{λ^5*[e^(hc/kTλ)-1]}
dr/dλ=0(实际上是对λ求偏微分),化简
=>5[e^(hc/kTλ)-1]- e^(hc/kTλ)* (hc/kTλ)=0
令hc/kTλ=x
=>e^(-x)+x/5=1
这个等式的数值解为x=4.965=hc/kTλ
=>λT=0.2014 hc/k=0.288 cm K
求普朗克公式(要推理过程)
我人啊1年前1
limi107 共回答了22个问题 | 采纳率95.5%
M bλ(T)=2πh(c^2)(λ^-5)*1/[e^(hc/λkT)-1] 1) 黑体是由带电谐振子组成(即把组成空腔壁的分子、原子的振动看做线性谐振子).这些谐振子辐射电磁波,并和周围的电磁场交换能量.(2) 这些谐振子的能量不能连续变化,只能取一些分立值,这些分立值是最小能量ε的整数倍,即 ε,2ε,3ε,…,nε,… n为正整数,而且假设频率为ν的谐振子的最小能量为ε=hν称为能量子,h称为普朗克常数.
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关于相对论的问题:
由普朗克公式可算出单个光子的能量,带入质能方程式可算出其动质量.由于有动质量所以光与地球有引力关系,现在在天空中打开一个光源,光的行进速度还是光速吗?如果是,那地球对光的引力又在哪里体现呢?这似乎有些不守恒.
另外,我们能用全反镜让光子静止吗?
非若是1年前1
gourd 共回答了23个问题 | 采纳率78.3%
一、光的行进速度的问题.
这个问题要在广义相对论的框架内解答.在广义相对论中,很多的日常概念和测量手段都不再适用.例如,时间的测量、空间长度的测量,全都依赖于一个很抽象的度规.引力的描述也是用度规来实现的.这些状况导致速率的通常定义方法(距离/时间)也不能实现.所以,在广义相对论中,实际上先借助于度规来识别什么是光速:光速是一个类光矢量,用物理的说法就是,光在真空中的速度就是光速.所以,它的大小就可以规定为 c,然后以它为标准去度量其他速率.
引力对光的作用体现在对光线的偏折效应(即光线弯曲)上.用通俗的话来说,就是引力会导致真空中的光“不再沿着直线传播”.然而这种说法又不完全正确,因为,在没有广义相对论的时候,我们对直线的理解是朴素的,不需要给直线下定义.有了广义相对论之后,反而需要先给直线下个定义了.而物理学实际上没有真正去下这个定义,如果真要定义什么是直线的话,那就只好说,光是沿着直线走的(广义相对论的说法是,光沿着测地线走).这个定义似乎和我前面说的光“不再沿着直线传播”相互矛盾,实际上,两句话中的“直线”概念不一样.有了借助于光所下的直线定义之后,我们说引力的作用就是使直线不再满足欧氏几何的那些公理,例如,“两点决定一条直线”就不一定对(这就是引力透镜效应,通俗地说就是光线的弯曲).这就是引力对光的作用之一.
二、在广义相对论中,光子是不能静止的.光子静止之时,就是它消失之时.
求普朗克公式的计算公式
luodila1年前2
a88119619 共回答了27个问题 | 采纳率81.5%
普朗克公式
  BuBPlanck’s formula
  德国物理学家M.普朗克在量子论基础上建立的关于黑体辐射的正确公式.19世纪末,经典统计物理学在研究黑体辐射时遇到了巨大的困难:由经典的能量均分定理导出的瑞利-金斯公式在短波方面得出同黑体辐射光谱实验结果相违背的结论.同时,维恩公式则仅适用于黑体辐射光谱能量分布的短波部分.也就是说,当时还未能找到一个能够成功描述整个实验曲线的黑体辐射公式.
  1900年普朗克获得一个和实验结果一致的纯粹经验公式,1901年他提出了能量量子化假设:辐射中心是带电的线性谐振子,它能够同周围的电磁场交换能量,谐振子的能量不连续,是一个量子能量的整数倍.
  普朗克量子假设
  1900年,普朗克从理论上推导出一个与实验符合得非常好的公式:
  Mbλ(T)=2πh(c^2)(λ^-5)*1/[e^(hc/λkT)-1]
  称为普朗克公式.h=6.63×10^-34称为普朗克常数 .
  为推导出这个公式,普朗克作了如下两条假设:
  (1)黑体是由带电谐振子组成(即把组成空腔壁的分子、原子的振动看做线性谐振子).这些谐振子辐射电磁波,并和周围的电磁场交换能量.
  (2)这些谐振子的能量不能连续变化,只能取一些分立值,这些分立值是最小能量ε的整数倍,即
  ε,2ε,3ε,…,nε,… n为正整数,而且假设频率为ν的谐振子的最小能量为ε=hν称为能量子,h称为普朗克常数.