复旦大学 大学物理 量子物理基础2_12_2015.pdf

Chapter 2 前期量子论 2.1 黑体辐射和普朗克的量子假设 2.2 光电效应和光子理论 2.3 康普顿效应 2.4 玻尔的氢原子理论 作业：4，6，7，8，13，14 教学基本要求 一 了解热辐射的两条实验定律：斯特藩—玻耳兹 曼定律和维恩位移定律，理解普朗克量子假设. 二 理解爱因斯坦光量子假设，掌握爱因斯坦方程. 三 理解康普顿效应的实验规律，以及光子理论对 这个效应的解释. 理解光的波粒二象性 四了解氢原子光谱的实验规律及玻尔氢原子理论. １、量子论的提出 经典物理在解释热辐射上的困难— 1900年，普朗克能量子论。 ２、量子力学的建立： 1905年，爱因斯坦光量子论， 1913年，玻尔氢原子理论， 1924年，实物粒子的波动性， 1925年，薛定鄂提出了描述微观粒子的波动 方程——量子力学的诞生。 2.1 黑体辐射和普朗克的量子假设 一 热辐射 一切物体中的原子和分子都要受热激发而发射 各种波长的电磁波，其辐射的功率和波长取决于物 体的温度，称为热辐射 固体在温度升高时颜色的变化 T ，  800K 1000K 1200K 1400K 原子不同，辐射的颜色也不同 锶(Sr) 铷(Rb) 铜(Cu) 物体发射能量的同时，又吸收其它物体的辐射能。 发射 = 吸收 物体温度不变 ——热平衡（动态平衡） 1. 绝对黑体 能全部吸收入射辐射能的物体 模型：空腔小孔 绝热不 透明 黑体： 能全部吸收入射辐射能的物体 模型：空腔小孔 黑体是理想模型 2、黑体辐射 物体吸收辐射能同时， 又要向外辐射能量。 3 、 热辐射的基本物理量 （1）辐射本领： r(,T) 温度为T的物体单位时间单位面积辐射波 长在 d 间隔内的能量dE 。 dE(,T ) -3 r(,T ) 单位：W m d 绝热不透明 r(,T) r ( , T )  0  黑体辐射曲线：波长范围很宽 （2）吸收本领 a(,T ) 吸收的辐射能与入射的辐射能之比。 当a(,T ) 1，该物体称为黑体 基尔霍夫辐射定律： r(,T ) r (,T ) 0