維恩位移定律的剖析

向 梅， 李梓兮， 馬曉棟

（新疆師范大學物理與電子工程學院，新疆烏魯木齊830054）

維恩位移定律的剖析

向 梅， 李梓兮， 馬曉棟

（新疆師范大學物理與電子工程學院，新疆烏魯木齊830054）

普朗克函數的研究不僅推動了光量子理論的建立，而且在天體輻射和大量熱力工程中獲得了廣泛的應用。文章從黑體輻射的普朗克公式出發，運用推導、圖像等方式，得到了維恩位移定律的兩種不同形式的表達式，具體地分析了峰值波長和峰值頻率的來源，在此基礎上證得了兩者之間的關系，從而說明了維恩位移定律原始表述是由實驗決定的，最后闡述了兩種表述的物理意義。

黑體輻射；分布函數；超越方程；維恩位移定律

維恩位移定律是熱輻射的基本定律之一，該定律描述的是輻射峰值隨黑體溫度變化的關系，即黑體輻射場的能量密度取極大值處的波長同熱力學溫度之間關系的定律。它說明了一個物體越熱，其輻射譜的波長越短。這個定律和維恩公式的建立，對維恩黑體輻射理論的發展作出了重要貢獻。維恩位移定律在很多方面都能與其他理論相結合，根據維恩位移定律，可以解釋熱物體發光的顏色［1］；軍事上使用的紅外線夜視儀，就是通過探測人體釋放的主要輻射紅外線來進行“夜視”的［2］；溫室氣體對太陽輻射阻力小，對地表輻射阻力大的機理可以結合維恩位移定律來分析［3］；應用維恩位移定律揭示的峰值波長與溫度的關系，人們就可取得與太陽光效果相同的輻射熱用于醫療領域等。……