Physics 版 (精华区)

发信人: Rg (RedGardenia), 信区: Physics
标  题: §12要准确的定律，不要草率的近似
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月19日08:16:21 星期一), 站内信件

              §12要准确的定律，不要草率的近似
  

    让我们用物理学的语言更精确地描述我们的定律。
    第一个定律说：  黑体的辐射能力，即它每秒以光和热的
形式发射的能量，正比于它的绝对温度的四次方。这个定律
是两个德国科学家斯蒂芬和玻耳兹曼在上个世纪末发现的。
    第二个定律说：  随着黑体温度的升高，对应着它所发射
的光线的最大亮度的波长将要变短，并向光谱的紫色区移动。
这就是以奥地利物理学家维恩命名的维恩位移定律。
    物理学家现在掌握了两个无例外地适用于任何物体的热
辐射的普遍定律。第一定律正确地描述了物体被加热而发光
时亮度的增高。可能乍看起来维恩的定律与观察的事实不甚
符合，因为随着温度的增高，物体发射越来越多的白光。  白
的，而非紫的。
    但是让我们更仔细地考察一下。维恩定律只说了对应于
光辐射的最大亮度的颜色，此外则什么也没说。不言而喻，除
了这一辐射而外，仍有较长的波长(即不同颜色)的辐射，而后
者在较低温度时就早已发生。当物体继续被加热的时候，它
的辐射使光谱范围变宽，也就是说它开辟了许多新的光谱区
域。结果是，当温度升到足够高的时候，我们就获得了一个完
整的可见光光谱。
也可以将上述情况和一个乐队的演奏作比较。在这个乐
队里越来越多的乐器参加进来，奏出越来越高的音阶。这样，
整个乐队就会发出一个强有力的、越来越高的合声。这个合
音从许多大喇叭的深红的低音开始，然后上升到许多短笛的
最高的尖紫音。 白光是光谱的总体效果。维恩定律是有效
的。但大自然却从另一个角度打击了热辐射的研究者。

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