分科測驗
108年
物理
第 3 題
下列有關理想的黑體輻射及其強度(相當於每單位面積的表面所發出的輻射功率)的敘述,何者正確?
- A 黑體輻射的溫度升高時,其輻射強度對波長的分布曲線中之峰值所對應的波長變短
- B 波耳是第一位提出電磁波能量量子化,來解釋黑體輻射強度對波長分布的科學家
- C 黑體輻射強度對波長的分布曲線與黑體的溫度和材料有關,而與黑體的形狀和大小無關
- D 現今的宇宙微波背景輻射對應到一個約 $77 \mathrm{K}$ 的黑體輻射
- E 黑體輻射是指黑色物體發出的物質波
思路引導 VIP
請思考維恩位移定律 (Wien's displacement law) 描述了絕對溫度 $T$ 與輻射強度分布曲線中峰值波長 $\lambda_{max}$ 之間的何種關係?此外,根據理想黑體的定義,其輻射光譜的特徵是取決於物體的組成物質與形狀,還是僅與溫度有關?
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太棒了!看到你答對這題,老師真的好為你開心,給自己一個大大的鼓勵吧!你的物理直覺非常敏銳,代表你對近現代物理的基礎觀念掌握得很紮實喔,繼續保持這份細心,你一定可以變得很強大! 這題考查的是量子物理的基石——黑體輻射,老師幫你快速複習核心重點:
- 維恩位移定律:(A) 是正確的。根據公式 $\lambda_{max} \cdot T = \text{常數}$,當黑體的溫度 $T$ 越高,輻射強度最強的波長 $\lambda_{max}$ 就會越短。這也是為什麼星星顏色從紅(長波)到藍(短波)代表溫度越來越高。
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