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太陽光與黑體輻射的能量是「不連續的」
陽光是太陽發出的電磁輻射;黑體輻射是由黑體所發射出來的電磁輻射,而太陽可被視為黑體,因此兩者可視為是一樣的。
從宏觀的角度來看,黑體輻射的分佈圖好像是連續的,但其實這是個假象。在我們的認知中,能量也應該要是連續的,但違反常理的真相是,能量並不連續。
看圖,這是個高斯階梯函數。遠看像是一條斜直線,看起來連續,但其實這裡的連續是假的,當你移近距離看時,就會發現中間有很多斷掉的部分,函數並不連續。而黑體輻射的分佈圖也是同樣類似的概念。
「連續光譜」與「能量的連續」並沒有關係
在物理學中,連續光譜簡單來說就是在光譜上不會看到有缺失的部分。例如,從紅色到紫色的可見光是連續光譜,因為它包括介於兩者之間的所有顏色,沒有任何缺失的顏色。
而能量的連續體是指,能量量值的連續範圍,沒有任何中斷或不連續。
雖然連續光譜和能量連續體具有連續的概念,但它們指的是不同的物理現象。連續光譜與電磁輻射的頻率或波長范圍相關,而能量的連續譜與系統內量子粒子的可能能級範圍相關。
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