量子力学曾谨言)绪论.pdfVIP

Chap0 绪论 Chap 1 绪论 • 量子力学——研究微观粒子的运动规律  10 分子原子电子 l 10 m,A 宏观：macroscopic 介观：mecroscopic 微观：microscopic §1.1 经典物理学的困难 1.经典物理学的形成（16世纪—— 19世纪） 经典力学 经典电动力学 经典统计力学 17世纪 19世纪中叶 19世纪末 Newton, Maxwell Boltzman, Lagrange Gibbs 2. 经典物理学困难 • （1）光的波粒二象性 黑体辐射 光电效应 康普顿（Compton）效应 • （2 ）原子结构与原子辐射 3. 量子理论发展过程 旧量子理论 量子力学 量子场论 (1900∼1903） （1924∼1930） （1930∼） Planck Schro ̈ dinger Heisenberg Dirac §1.2 光的波粒二象性 1、热辐射—— 电磁波辐射与吸收问题。 • 黑体——能完全吸收辐射到其表面上的能量并无 反射。 • 平衡辐射——实验：窖内电磁辐射的能量密度。 • 温度T时，频率 ν ∼ν + dν,辐射能量密度 ρ(ν) • ρ(ν) dν = F(ν , T) dν,与黑体形状大小性质无关。 经典理论的解释: a ）Wien公式（特定假设+热力学分析） 3 -c ν/T ρ(ν)= c ν e 2 dν 1 当ν 较大时——与实验相符 当ν 较小时——与实验不相符 b)，Rayleigh —Jeans 公式 （经典电动力学+统计 82 物理学）（紫外灾难）() 3 kT c 当ν 较大时——与实验不相符 当ν 较小时——与实验相符 c)，半经典理论(Planck公式）（能量子假设+经典 统计与电动力学的方法） 物体吸收或发射电磁波，只能以h ν为能量单位 （能量不连续） -34 ε= h ν — 能量子 ，Planck常量h 6.626 10 J s 8h3 1 () 3 h / kT c e 1 2.光电效应 光照射到金属上时，有电子从金属表面逸出。   a)实验：单个光电子能量， 与光强无关