History of Physics

第 16 篇图片说明

核对日期:2026-09-15。六张图均为独立制作的原创教学图,没有复用来源中的照片或曲线,也没有将计算值写成历史实测数据。

文件 制作与数据说明
ph16-blackbody-cavity.png Pillow 画小孔空腔与多次相互作用。入射路径与各次反射只是定性示意,线条变淡表示吸收;腔壁同时存在热辐射。没有把“黑体”写成永远不发射的物体。
ph16-thermal-spectra.png Matplotlib 根据 Bλ=2hc²/[λ⁵(exp(hc/(λkT))−1)] 绘制2000 K和3000 K普朗克谱;经典曲线为3000 K的2ckT/λ⁴。三条统一除以所采样3000 K谱峰,波长0.2至6 μm共1201点。图框截去发散部分,并明确标注。
ph16-energy-elements.png Pillow 说明频率ν与2ν的能量元计数,纵向共同单位hν。现代教学重构,不声称普朗克1900年已经建立完整的光子理论或现代谐振子能级;不画零点能。
ph16-photoelectric-controls.png Pillow 区分频率与强度变化。限定通常单光子机制,同一表面;箭头数不对应量子效率,长度不对应实际距离。
ph16-stopping-potential.png Matplotlib 计算示例W=2.00 eV时Vs=hν/e−2 V。只画ν≥W/h的401个计算点组成的连续线;截止电压表示阻挡电势差大小,非带符号电路电压。不是密立根实验数据。
ph16-hydrogen-levels.png Matplotlib,En=-13.6/n² eV,画n=1、2、3及零能量电离边界。竖轴按真实能量间距;只画两条示范跃迁。2→1约10.2 eV、122 nm;3→2约1.889 eV、656 nm。模型忽略精细结构、约化质量等修正,不应拿图中圆整数值当高精度谱表。

计算常数取现代 SI 值:h=6.62607015×10^-34 J s,c=299792458 m/s,k=1.380649×10^-23 J/K,e=1.602176634×10^-19 C。氢能级系数按教学精度取13.6 eV。

可复算表:辐射谱、截止电压。它们是理论计算表,不能标注为观测数据。

程序:chapter16_figures.py(代码保留在本地笔记库),通用图版:history_illustration.py(代码保留在本地笔记库)。环境为 Python 3、NumPy、Matplotlib、Pillow 和系统 Microsoft YaHei 字体。历史依据及原始论文入口均列在正文的参考来源中。

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