普朗克黑體輻射公式的詳細推導

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黑體輻射公式的詳細推導
 
摘要:在本文中,我們將詳細地推導黑體輻射公式,並利用黑體輻射公式推導1些有用的公式。在求導黑體輻射公式時,我們首先要求出振動粒子的平均能量,然後分別用波動觀點和粒子觀點求空腔單位體積內頻率 到 的振動數目。這樣我們就可以求出用 表示的黑體輻射公式。在推導維恩公式和瑞利—金斯公式時,我們利用 和 之間的關係,寫出用 表示的'黑體輻射公式,然後利用極限的方法求導維恩公式和瑞利—金斯公式。由於我們可以寫出 與 的關係,所以我們可以寫出用 表示的黑體輻射公式,通過計算匯出斯特藩—玻爾茲曼定律及維恩位移定律。全文的推導可以讓大家更加清楚的瞭解黑體輻射公式,以及看出黑體輻射公式的重要性,可用來做黑體輻射公式的教學參考。
關鍵詞:黑體輻射; 維恩公式; 瑞利—金斯公式; 斯特藩—玻爾茲曼定律及維恩位移定律

普朗克黑體輻射公式的詳細推導

前言
黑體輻射實驗是現代物理學的關鍵性實驗之1,普朗克黑體輻射公式在普通物理學,近代物理學及量子力學的教材中都講到過,但沒有1本教材詳細地寫出整個推導過程,所以,學生只知道結論,不知道是怎麼推匯出來的,而且各教材的寫法也不1樣,有的用能量密度 寫出,有的用單色輻出度 寫出,這兩者到底是什麼關係,1些教材中也沒有談到,為了讓學生了解黑體輻射公式的推導,以及黑體輻射公式有哪些重要的應用,本文詳細地寫出了推導過程。