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生活中也有类似的情景，如打铁，如果涉及到工业大规模生产的话，我们需要知道它的准确温度，在19世纪工业大革命时期，没有精确测量温度的仪器，铁水温度太高，不能用温度计去测，也只能由经验丰富的工人根据铁水的颜色来判断是否可以铸造了。因此人们急需知道物体发光的颜色与其温度的关系。

一、热辐射

1、常温下的物体有明有暗，看到的为反射光，但是它也存在辐射，为不可见光，可借

助红外探测仪观察：

高温下时物体辐射的光为可见光，不同温度下显现出不同颜色，如铁块：暗红、赤

红、橘红、黄白色（图片）。

引出热辐射定义：科学研究表明我们周围所有物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，称为热辐射，热辐射的强度与温度有关。

二、黑体与黑体辐射

一般物体的热辐射强度除了与温度相关以外，还与材料的种类、表面情况有关，如此多的因素要考虑，给我们的研究带来很大的困难，因此科学家肯定会试图寻找简便的模型。于是他们做进一步研究：物体除了辐射电磁波，还会吸收、反射电磁波，吸收电磁波的能力会与什么因素有关呢？----------通过火柴实验探究：黑白两金属片上分别用蜡烛油固定一根火柴棒，用取暖器加热，请同学观察实验现象，同时用摄像头将实验过程直播到屏幕，并引导学生分析：从能量角度分析，单位时间传到金属片的总能量基本相同，黑色先掉，吸收和反射的能量关系是怎样的？------说明黑色吸收辐射能力强，反射能力弱。例如夏天的穿衣颜色、头发、电瓶车坐垫、汽车遮阳挡等。

如果有一种物体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不反射或透射，这种物体称为绝对黑体，简称黑体。比如：在一个空腔上开一个小孔，电磁波进入小孔后经过多次反射、吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体。由于生活中找不到完全吸收电磁波的物体，因此黑体是理想化模型。但我们身边也有很多类似黑体的物质：车厢、房子的玻璃

黑体向外发出的辐射称为“黑体辐射”，并且辐射强度只与T有关，因此，科学家在研究热辐射规律时，会特别关注黑体辐射。

1、黑体辐射规律

在1889年，卢默与鲁本斯通过分光技术+热电偶设备，测出黑体辐射的电磁波强度按波长的分布情况的数据，介绍横纵坐标。

学生活动：思考、讨论并分析随温度升高，辐射强度、峰值对应波长如何变化。----随温度升高，辐射强度增强、辐射强度极大值所对应的波长变短。

这是通过实验得到的数据，在19世纪末很多科学家都试图通过经典物理学去推导与试验结果相符的公式，其中比较著名的是维恩和瑞利。

黑体辐射理论解释

（1）维恩公式

德国物理学家维恩根据经典热力学，通过半理论、半经验的方法，得到了一个公式，请大家观察它与实验值的符合程度-----短波区域符合的较好。尽管有所偏差，但维恩得出了一个规律，峰值对应的波长与T乘积是一个常数b，称为维恩常量，这个公式称为维恩位移定律。我们可以利用此公式估算物体的温度，比如太阳的温度：太阳辐射强度峰值所对应的波长约为500纳米。

虽然不能很好地解释实验数据，维恩的研究对热辐射做出了巨大贡献，因而在1911年获得了诺贝尔物理学奖。

（2）瑞利---金斯公式

1900年英国物理学家瑞利根据经典统计力学推导出了一个公式，在1905年英国物理学家金斯修正了瑞利辐射公式中的一个错误数值，得到了如下公式，称为瑞利---金斯公式。请同学分析它与实验值的符合程度-----长波区域符合的较好，按照理论得出在紫外波段的辐射强度接近无穷大，当时物理学界称此荒谬的结论为“紫外灾难”。

总结：维恩和瑞利都是基于经典物理推导出的公式，但理论与实验不符，也就说明经典理论在热辐射问题上所遇到的巨大困难。

（3）普朗克能量量子化：

德国物理学家普朗克为了能够从理论上导出与实验相符的黑体辐射公式，做了很多种尝试，经过好几年艰苦的努力，结合维恩经验公式和瑞利---金斯公式的特点，利用内插法终于导出了一个新的公式，它兼具了两个公式的优点。