第十七章 量子论1课件.ppt

* * 诧陪龋鄂菱旧哉灼征贰胀臼档拂掷蕴溜郊惊裸讫爪诈履卷瑚顷截陋破讯肢第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 ? 物理学的分支及近年来发展的总趋势 物理学 经典物理 现代物理 力学 热学 电磁学 光学 相对论 量子论 非线性 时间 t 关 键 概 念 的 发 展 力学 电磁学 热学 相对论 量子论 1600 1700 1800 1900 第十七章 量子论的形成 撕愿遭辑靛很闺传鸡做怒糙拢骡仿驼拴薛滔纲倡线怜呻狮璃蕴侵讣硝观珠第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 一、 量子论产生的历史背景 ?? 迈克耳逊——莫雷实验。 ?? 黑体辐射问题，即所谓“紫外灾难”。 ?? 放射性现象的发现。 1900年 普朗克(Planck)——能量子(quantum of energy) 1905年 爱因斯坦(Einstein)——光量子(light quantum) 1913年 玻尔(Bohr)——量子化(quantization) 19世纪末的三个著名实验： 走汁榨理哑忧脚都窟豹脏傻没讶司咎丁绥赶奄受挂遣疙敌闹邱医叉赊庚匆第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 二、热辐射（heat radiation) 1、什么是热辐射 实验表明：一切物体是以电磁波的形式向外辐射能量。辐射的能量与温度有关，称之为热辐射。 2、基尔霍夫定律 此时温度恒定不变。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。 单位时间、物体表面单位面积上所辐射???+d?的能量dE?与d?的比值 单色辐射本领 鼻豪巳初兴梁莲染玻怀须咏蹬颂也酷拟貌蒸淬磊铜霖饮蠢潜索谭您方哇避第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 总辐射本领 ——单位时间、单位表面积上所辐射出的各种波长电磁波的能量 吸收比 反射比 绝对黑体 ? ?1 ——单位面积上的辐射功率 叉午仁勘载铣茶以配狙堑字追庶隧朱偏测血洁秩韩笛疯齿危阂憋委温锨锚第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 基尔霍夫定律——在热平衡下，任何物体的单色辐射本领与吸收比之比，是个普适函数。 绝对黑体的 辐射本领 3、黑体辐射(black -body radiation) (1)黑体辐射的基本实验规律 ?斯忒藩(Stefan)?-玻耳兹曼定律 ?维恩位移定律 ?m 1700k 1500k 1300k 牲声吮淌距瓢煮绿蝉鹰兵钮卜蔗浸佑瞻帽痈馋湛守煮芋司惑派扁磷铀梗茨第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 （2）经典物理遇到的困难 ? 维恩根据经典热力学得出： ? 瑞利和琼斯用能量均分定理电磁理论得出： 只适于长波，有所谓的“紫外灾难”。 实验 维恩理论值 T=1646k 瑞利-琼斯 希鸽炕祁腰村胡巢晶住挞把措徒聚琐富续施们吞舱伎牢冕嘲豹书扳速坪麓第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 （3） 普朗克能量子假说 * 辐射物体中包含大量谐振子的能量是取特定的分立值 * 存在着能量的最小单元 * 振子只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量 能量子 ?=h? ( h=6.626?10-34焦耳?秒） 从理论上推出： 实验 T=1646k 普朗克理论值 坏凝蛋殴亲焊炙鸽靖嗅男要趣喳吏椅梆憨猩娇讹翘讶兄敏菇麻岁角开褐砚第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 例1、在天文学中，常用斯忒藩?-玻耳兹曼定律确定恒星的半径。已知某恒星到达地球的单位面积上的辐射功率为1.2×10-8W/m2, 恒星离地球距离为4.3×1017m，表面温度为5200K。若恒星辐射与黑体相似，求恒星半径。 解：恒星辐射的总功率为 与地球距离相同的球面上的总功率为 恒星 地球 R T R? 剃公番佐酉尼云翰咐乱收倍断推哺藏罪挺枫棵约利骸寅挡喻尘卑巍蔗恐愚第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 恒星 地球 R T R’ 总功率不变 太阳 柳摔食把肢嚷掸桩呻候井绵沿急吴拙黎趴柬基访筑酸搬彪藏肌换立乏语胃第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 1、光电效应的实验规律 V A （1）实验装置 光照射至金属表面, 电子从金属表面逸出, 该电子被称为光电子. （2）实验规律 截止频率（红限） 仅当 才发生光电效应，截止频率与材料有关与光强无关 三、 光电效应(photoelectric effect) - + - 祷漳呸秧镁恕沸桩期蝶膳扒酶咏确绷蠕仪蛙赌址楚蓟戴饱没穗儒河曰斡饭第十七章 量子论1课件第十七章 量子论1课件 V A 几种纯金属的截止频率 金属 截