黑体辐射, SPM Physics Glossary

释义

能吸收所有入射辐射的理想物体所发出的电磁辐射，其光谱只取决于它的温度。

黑体辐射是理想黑体所发出的电磁辐射，黑体是一种能吸收所有入射辐射、不反射任何辐射的物体。所发射光谱的形状只取决于物体的绝对温度（以开尔文 K 为单位），而与它的材料无关。

随着温度升高，辐射出的总能量增加，光谱的峰值也移向更短的波长。

正确用法示例：“被加热的金属随着温度升高先发红光，再变橙色，最后发白光，这显示黑体辐射在温度更高时峰值出现在更短的波长。”太阳常被视为近似的黑体辐射体。

不要把黑体辐射与光电效应混淆。两者都是显示光能量量子化的历史线索，但黑体辐射讲的是热物体所发出的光谱，而光电效应讲的是光照射金属时被打出的电子。

两者都用能量以 E = hf 的能量包形式出现来解释。

在试卷二中，这以说明或描述题出现，例如“说明什么是黑体”或“描述黑体光谱如何随温度升高而变化”。好的答案要指出理想黑体能吸收并发射所有波长，且峰值波长随温度升高而减小。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

常见问题

什么样的物体才算“黑体”？

黑体是一种理想物体，能吸收所有入射辐射而不反射任何辐射。由于它是完美的吸收体，它同时也是完美的发射体，它所辐射的光谱只取决于它的温度。

为什么热物体越热颜色会改变？

随着温度升高，黑体光谱的峰值移向更短的波长。这就是被加热的金属先发暗红光，再变橙色，最后发白光的原因，因为发射了更多短波长的光。

黑体辐射如何引出量子物理？

经典波动理论无法解释所测得的光谱。普朗克提出能量以离散的能量包 E = hf 发射，从而解决了这一问题，这是走向量子物理的第一步。