430、靈魂的洗禮（二）有關光和熱理論上空布滿烏雲

 D. 19世紀 物理理論（有關光和熱的理論）布滿烏雲

對黑體輻射的研究，是社會生產力發展的需要，當時的德國正處在鋼鐵和化學工業的發展中，所以對有關『物體受熱』與『物質輻射』的研究十分迫切，人們還急於知道『物質輻射』與『光波長度』之間的數量關係。但是如果只是靠實驗來尋找它們的對應，是沒有普適性的。於是德國的維恩、英國的瑞利和金斯，先後發表兩個公式，試圖解決這些問題，

『物質輻射的強度』隨『波長長度』變化圖。

波長越短,輻射的光量子的強度（能量）越高spe.sysu.edu.cn

什麼是輻射？

輻射，指電磁波或微觀粒子等（如質子或α粒子）從『發射體』出發，在空間或媒質中，向各個方向傳播。

什麼是輻射強度？

輻射強度是每單位『立體角』 發射、反射或接收的輻射通量（通量是通過一個表面或一個物質的量。在熱學領域是指在單位時間內通過單位面積的流量）。維恩公式指出：在一定溫度下，黑體的熱度與輻射力的大小有關。維恩公式是通過對實驗數據的總結提出的。輻射力就是某一頻率的輻射能量。通過對物理公式的推演，得知不同的溫度（能量），對應不同的波長（或頻率）。但是，維恩公式僅與輻射的短波相符，它只適用于波長較短的情況, 而對長波的『紅外區』，維恩公式與實驗數據不符。於是英國的物理學家瑞利和金斯作了進一步研究，他們從經典物理學的「能量均分原理」，推出了一個「瑞利—金斯公式」。如前述，『理想黑體』 可以吸收所有照射到它表面的電磁輻射，並將這些輻射轉化為熱輻射，其光譜特徵，僅與該黑體的溫度有關，與黑體的材質無關。但是從「能量均分定理」 推導出的瑞利-金斯定律，在高頻區域與實驗數據不符。在輻射頻率趨向無限大時，能量也會變得無限大。就是說「瑞利-金斯公式」，在長波區和實驗符合，但是在短波區不相符。當波長接近紫外區域時，計算出的能量變為無窮大! 

公式與實驗結果在短波區的矛盾，人們稱之為「紫外災難」。

瑞利和金斯作了各種努力，但是他們發現，只要堅持經典物理的統計理論（能量均分定律），

上述荒謬的結論就不可避免。

試想往一個黑體內射入電磁波，電磁波帶著能量，根據物理學規律，

科學家能計算出在特定溫度下，黑體內所有的電磁輻射所攜帶的能量。

但是根據計算，卻得出一個荒謬的結果--

對任何溫度來說，黑體內所反應的紫外短波的總能量是無窮大的！ 

2、在經典統計力學中有個「能量均分原理」。

「能量均分原理」是物質在熱平衡時，能量被等量分到各種形式的運動中，或者可以說，當系統達到熱平衡時，系統的總動能是由各『獨立分量』所等分的。當時的物理學家認為，每一個（電磁波的）波段，所分得的能量應該是相同的。並且認為，被限制在一定體積內的輻射會形成「駐波」。

【說明】

駐波是兩個波長、周期、頻率和波速都相同的波

『相向』行進（即方向相反行進）相互干涉而形成的合成波。

與行波不同，駐波的波形無法前進，故名之。

就是說，『駐波』是頻率和振幅相同、振動方向一致，

但傳播方向卻相反的2列波，疊加后所形成的波，

上述2列波疊加后，其波形並不向前推進，故稱『駐波』。

與駐波相對的是『行波』，

行波是波在介質中傳播，其波形不斷向前推進，故稱『行波』。

駐波的波形雖然也是隨時間而改變的，但是卻看不出波形向任何方向移動。

如果有2列駐波在同種介質傳播時，必然會產生干涉現象，形成『加強區或減弱區』。

「駐波」波長的整數倍，等於所限的某種尺度。

越是短波（即波的頻率越高，偏紫外區域），

它的駐波個數就會越多，

相應地，駐波個數多，

在該區域所分得的能量就越多，

當波長趨於零時，駐波的個數也將趨於無限多，

其所分得的能量即趨於無窮大。

黑體內的波峰和波谷都是整數的！

一個波總可以有更多的波峰和波谷！

黑體內可能存在的波也是無限多的，

又因為每種模式的波，都帶著相同的能量，

所以無限多的波，具有無限大的能量。

如前述，這種荒謬的結論，稱為「紫外災變」。

經典物理學的這一錯誤現象如此嚴重，

歷史上稱為「19世紀熱和光理論上空的烏雲」。

同時這朵烏雲也是經典物理學天空的烏雲。

     http://699pic.com/tupian-400272433.html

 未完待續。謝謝。

• [11/21]425、耿炎、周周侃和趙岩觀看新聞發布會-視頻轉載
• [11/22]426、1120 2018 王健事件新聞發布會 修正版
• [11/24]427、你比你知道的擁有更多的愛……
• [11/26]428、一場聖潔的靈魂洗禮；什麼是黑體？
• [11/28]429、愚痴的人，一直想要別人了解他。有智慧的人，則努力地想了解自己
• [11/30] 430、靈魂的洗禮（二）有關光和熱理論上空布滿烏雲
• [12/01]431、靈魂的洗禮（三）天使降臨—普朗克常數誕生記（修正版）
• [12/02]432、習近平五大承諾
• [12/04]433『大鵬一日同風起，扶搖直上九萬里』 愛因斯坦和康普頓（一）
• [12/06]434、『幸運的電子 』本領（能量）倍增
• [12/08]435、身價過億、願戴電子腳鐐；1921年諾貝爾物理學獎
• [12/11]436、魂歸量子天堂（一）；康普頓效應（一）
• [12/12]468、冥想和治療音樂及康普頓效應（二）

• 查看：[和顏清心的.最新博文]
• 查看：[大家的.最新博文]
• 查看：[大家的.信仰見證]