“紫外灾难”是指:经典理论遇到困难.
紫外灾难
研究具有一定温度的黑体发射电磁辐射的规律,发射的电磁辐射包括的波长从很长到相当短的卷灯否培装都有,辐射能量随辐射的频率形成一定的分布.如果施核笔集黑体的温度很低,发射的电磁辐射主要是频率较低的,即波长较长的电磁辐射.如果黑体的温度较念高,发射的电磁辐射主要是频率较高的,即波长较短的电磁辐射.1893年德国物理学家维恩(Wil-helmWien)发现辐射能量最大的频率值正比于黑体的绝对温度,并给出辐射能量对频率的分布公式,这个公式在大部分频率范围内都与实验符合得很好,只在频率很小时与实验符合得不好(见图2-2).既然黑体辐射讨论的是电磁波的资历术晚发射问题,电磁学中已经知道,带电粒子或电流作360问答简谐振动时就将辐科护将物射电磁波,黑体辐射问题就应该可以在电磁学的理论基础上讨论解决.艺划课笑围先1899年,英国物理学师雨延技角家瑞利(ThirdBaronRayleign)和天体物理学家金斯(JamesHopwoodJeans)在电动力学和统计物理学的基础上从理神议茶设此罗论上又普遍导出一个辐射能量器迅病呢齐消收跟计对频率的分布公式.在这林些界女个公式中,当辐射的频率趋于无穷大时,辐射的能量是发散的.实际上,这个公式在频率小时与实验符合得很好,但在频率大时与实验严重不符合(见图2-2),在这助济冷宪说里,经典物理学理论碰到了严重的滑触游级困难.由于频率很大的辐射处在紫外线波段,故而这个困难被称为“紫外灾难”.
19世纪末黑继吧耐必黄测首门到宣,经典物理学体系已经在几乎所有方面都取得了巨大的成功.当时在许多科学家心中普遍存在着一种乐观的情绪,认为宏伟的科学大厦已经基本文建立起来了,当然还有一些小问题没有解决,后辈的物理学家只要对现有的理论进行一些小小的补充和修正就能够解决了.的确,那时经典物理学已经成为一套相当跑差被境完美的体系,人们能够用它来解释错三充我建大到天体运行,小到烧一壶开水等形形色色的物理现象.但是,正如英国物理学家开尔文(Lo风火rdKelvin)所顾者精说的,在物理学晴朗的天空的远处,还存在着两朵“乌云”.其中一朵指的是迈克尔孙-莫雷实验,它的结果否定了“以太”的存在,最终导致了相对论的诞生,我们在本书的后面还会提到它;另一朵指的就是“紫外灾难”,它使物理学家们最终建立了量子力学.这两朵乌云的存在,正在开始动摇经典物理学的基础,从而引发物理学史上一场伟大的革命.