习题课(狭义相对论与量子力学).ppt

* * 狭义相对论与量子力学习题课 一、 基本概念 2. 狭义相对论的同时性的相对性 沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，同时性具有相对性。 特例：同地事件的同时性具有绝对性。 1. 经典力学的绝对时空观 时间、空间测量与参照系无关。 与物质的存在和运动无关。 3. 卢瑟福原子的有核模型 (A) 原子中心有一个集中了绝大部分原子质量的、带正电荷 的原子核，其线度约为 。 ～ (B) 核外有 个带负电的电子绕原子核运动，整个原子的线度约为 二、 基本公式 1. 洛仑兹时空变换式 正变换 逆 变 换 2. 时间间隔与空间间隔关系 4. 时间延缓 3. 长度收缩 5. 动量与速度的关系 其中： 7. 动量与能量的关系 其中： 6. 质量与能量、能量与能量的关系 相对论动能 相对论能量 质能关系 能量与能量关系 8. 光的波粒二象性 光子质量 光子动量 光子能量 9. 斯特藩——玻尔兹曼定律 10. 维恩位移定律 11. 光电效应方程（爱因斯坦方程） n o= W/h 12. 康普顿公式 （康普顿波长） 13. 德布罗意公式 14. 德布罗意波长 17. 氢原子能量量子化 基态能量 (电离能) 15. 氢原子光谱公式 16. 氢原子轨道半径量子化 玻尔半径 18. 不确定原理 20 .宽度为a的一维无限深势阱波函数 19. 波函数及其统计解释 —— t 时刻，粒子在空间 处的单位体积中出现的概率，又称为概率密度。 波函数的物理意义 三、 基本原理（定律） 1. 经典力学的相对性原理 牛顿力学规律在所有的惯性系中都具有相同的表达式. 2. 爱因斯坦的相对性原理 物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达式. 3. 光速不变原理 真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择. 1. 普朗克能量子假设 四 、 一些假设 — 能量子 —— 普朗克常量 2. 爱因斯坦的光子说 1）光是由光子组成的，光子在空间以光速运动着. 2）光子的能量E与光频率 成正比 . 3. 玻尔的氢原子理论假设 (2) 跃迁假设 原子从一个定态跃迁到另一定态会发射或吸收一个光子，频率 这些定态的能量不连续。 电子在特定轨道上作圆周运动, 不辐射电磁波,处于稳定态,具 有一定能量, E1 E2 E3 。 (1)定态假设（稳定状态） (3) 角动量量子化假设 轨道角动量 1. 主量子数 n ( 1 , 2 , 3, ··· ) 2. 角量子数 l ( 0，1，2，··· , n -1 ) 3. 磁量子数 ml ( 0,±1,± 2,··· ,± l ) 4. 自旋磁量子数 ms ( 1/2 , -1/2 ) 决定电子的能量。 决定电子的轨道角动量大小。 决定电子轨道角动量的方向。 决定电子自旋角动量的方向。 决定电子轨道运动状态 决定电子自 旋运动状态 1. 电子运动状态由四个量子数(n, l ,ml , ms) 表示. 五、 氢原子量子数 * * * *