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18 - 4 狭义相对论的时空观 光是由光（量）子组成的粒子流。 光是永远运动着的，真空中光速为 c 。 光子与物质中微观粒子相互作用（碰撞）过程中遵守能量和动量守恒定律。 爱因斯坦光子假说 光子与金属中束缚电子发生完全非弹性碰撞,能量被电子吸收 光电效应 光子与石墨中近自由电子发生完全弹性碰撞，动量和能量守恒 康普顿散射 粒子性 波动性 黑体辐射、光电效应、康普顿散射…… 用 E 、p 描述 干涉、衍射、偏振…… 用? 、λ 描述 光的波粒二象性 德布罗意假设: 实物粒子具有 波粒二象性。 频率 波长 和实物粒子相联系的波称为物质波或德布罗意波。 粒子的波动性 粒子的波动性的物理意义 物质波的强度分布反映实物粒子在空间各处的概率分布，用波函数来定量描述。 —— t 时刻，粒子在空间 r 处的单位体积中出现的概率，又称为概率密度 1. 时刻 t , 粒子在空间 r 处 dV 体积内出现的概率 2. 归一化条件 (粒子在整个空间出现的概率为1) 3. 波函数必须单值、有限、连续 波粒二象性的定量描述 不确定关系：一对共轭量的相对测量范围难以同时确定 动量 — 坐标不确定关系 能量 — 时间不确定关系 氢原子理论 能级跃迁 基态 E1 = -13.6eV 束缚态 电离态 E 0 激发态 能级跃迁 赖曼系 巴尔末系 帕邢系 0,1,…,n-1 可取n个值 决定电子“轨道”角动量，对能量有影响 l同称为同一壳层,如s,p,d,f 决定“轨道”角动量在外场中的取向 决定电子“自旋”角动量在外场中的取向 名称 符号 取 值 物 理 意 义 主量子数 角量子数 磁量子数 自 旋 磁量子数 n 决定电子能量的主要部分 n同称为同一壳层,如K,L,M 电子状态的四个量子数(n, l, ml, ms) 多电子原子的电子分布 1) 泡利不相容原理 一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数。 同一支壳层l最多电子数2(2l+1)个 同一主壳层n最多电子数2n2个 2) 能量最小原理 正常情况下，原子中电子趋向于占有最低能级，原子系统能量最小时最稳定 ---- 基态。